[发明专利]一种不同检测方式互补的苹果霉心病无损检测系统与方法

说明书

本发明公开了一种不同检测方式互补的苹果霉心病无损检测系统与方法，属于农产品无损检测领域。解决的技术问题是一种互补的检测方式融合策略用于提高苹果霉心病判别模型准确率。本发明包括微型光谱仪、检测暗室、检测光源驱动模块、核心控制模块、电源模块、人机交互模块、检测自动触发模块等。将苹果放入检测暗室的苹果托盘上，关闭检测门时自动触发检测程序，依次打开透射与漫反射检测光源，微型光谱仪将获取的光信号转化为电信号并发送给核心控制模块，根据获取的透射与相互作用光谱数据运行苹果霉心病判别模型，将判别结果发送至显示屏。本发明可用于苹果霉心病快速无损检测，并提高了苹果霉心病判别准确率。

技术领域

本发明属于农产品无损检测领域，特别涉及一种不同检测方式互补的苹果霉心病无损检测系统与方法。

背景技术

苹果具有口感酸甜、营养价值高、可预防多种疾病等益处，成为消费者最青睐的水果之一。苹果在生长和储藏过程易受到病虫害、生理失调等侵害，导致苹果内部发生缺陷。霉心病是一种由多种真菌复合浸染所产生的果实内部病害，其中链格孢菌、镰刀菌、单端孢等真菌会分泌70多种具有不同化学结构的次级代谢产物，部分成分有影响生育、引发癌症以及减弱人体免疫等危害。由于苹果霉心病病发于果心，霉心病苹果与健康苹果表面没有明显的差异，传统的检测方法需要将苹果切开后才能判断，存在破坏苹果、检测复杂、浪费资源等问题，因此采用无损检测技术实现苹果霉心病快速无损检测对于保障苹果品质、提升苹果商品价值具有重要意义。

专利公告号CN 110954483 A，专利名称为“一种剔除苹果严重霉心病果实的简易测定”，其特征在于：选取待检测苹果样本，使用色差计分别测定果实胴部两侧，记录变黄b值，两側取平均值，将待测苹果样本果实切半检测有无严重霉心病，确定严重霉心病果实的最低b值，并将最低b值设定色差计报警提醒值，以此对果园内其它苹果进行检测，该专利基于色差仪用于苹果霉心病检测，但只能检测严重霉心病苹果；专利公告号CN 104965973 B，专利名称为“一种苹果霉心病多因子无损检测判别模型及其建立方法”，其特征在于：确定与苹果霉心病检测最相关的12个透射波长值、1个直径值、1个重量值，将数据进行归一化处理后进行主成分分析，选取累计贡献率超过90%的前四个主成分，建立了Fisher判别模型，实现了对苹果霉心病的快速、无损、精准检测，但该专利采用USB2000+商用光谱仪，存在设备价格昂贵、成本高等不足；此外专利公告号CN 104931439 B，专利名称为“苹果霉心病检测仪”，其特征在于：基于窄带光源和影响霉心病吸光度的苹果直径来检测苹果霉心病，该专利只采用了半波宽度为25nm、中心波长为710nm的LED光源作为检测光源，尽管可以有效简化判别模型，并开发便携式检测设备，但获取的光谱信息较少，导致模型判别准确率较低。

综上所述，现有的研究都是基于单一的检测方式获取的光谱信息用于苹果霉心病无损检测，由于不同的检测方式所获取的光谱信息代表着不同维度的信息，如：透射检测方式可以获取更多的苹果内部信息，而漫反射检测方式更多的是苹果表皮及浅层信息，不同的检测方式具有各自检测的优势及实际应用场景，但目前还未发现将不同的检测方式融合实现光谱信息间优势互补用于提高苹果霉心病判别模型性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种不同检测方式互补的苹果霉心病无损检测系统与方法，基于微型光谱仪技术，透射与相互作用融合的检测方式用于提高苹果霉心病检测的准确性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种不同检测方式互补的苹果霉心病无损检测系统与方法，其特征在于：将苹果放入检测暗室的苹果托盘上，关闭检测门时自动触发检测程序，透射检测光源和相互作用检测光源依次打开，光与检测苹果生物组织相互作用后，微型光谱仪依次接收光信号并转化为电信号发送至核心处理模块，根据获取的透射与相互作用光谱数据运行苹果霉心病判别模型，将检测结果发送至显示屏，具体包括以下步骤：