[发明专利]一种物理多参数耦合的广陈皮霉变快速监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种物理多参数耦合的广陈皮霉变快速监测方法及装置，该装置包括封闭箱和控制层；封闭箱的两侧设有通风孔，封闭箱的箱体门上设有玻璃观测门；封闭箱的上层设有控制层；封闭箱的内部设有数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括三个子系统：图像采集系统、重量采集系统和温湿度采集系统，使用时通过建立广陈皮的图像识别模型、重量变化数学模型和仓储环境空气温、湿度的多参数耦合模型，监测广陈皮样本的霉变情况，预测广陈皮的品质状况。本发明实现了仓储过程中广陈皮品质变化的实时监测和及时预警处理，为安全高效仓储提供技术保障，降低广陈皮仓储风险，减少仓储的成本。

技术领域

本发明属于农业信息化领域，具体涉及一种物理多参数耦合的广陈皮霉变快速监测方法及装置。

背景技术

广陈皮须要三年以上的陈化过程，且价值、价格与陈化仓储时间正相关，故广陈皮须要大规模的仓储。由于广陈皮药食同源特性，近年来广陈皮相关的茶类和保健食品市场快速膨胀，促使广陈皮产业规模迅速扩大，要求广陈皮仓储向规模化和标准化发展。在广陈皮仓储陈化过程中，防止广陈皮霉变是仓储环境工控技术最重要的目标之一。目前获取广陈皮霉变数据一般是抽样送检，主要依靠生化手段和相关仪器设备离线检测，如专利CN106950298B公开了一种同时检测新会广陈皮中真菌毒素和农药残留的方法，以改性多壁碳纳米管作为净化吸附剂，将改良QuEChERS法与液相色谱-串联质谱联用仪结合应用于检测新会广陈皮中真菌毒素和农药；但是其预处理程序复杂，检测周期长，检测结果时间滞后，无法对仓储环境控制进行实时反馈和闭环控制。因此，如何对广陈皮霉变进行实时监测和预警，以自动化控制广陈皮仓储现场，具有非常重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提出一种高效、高精度的物理多参数耦合的广陈皮霉变快速监测方法及装置，基于视觉图像、广陈皮重量实时采集与温湿度采集系统，实时检测广陈皮霉变，可广泛应用于广陈皮自动化存储仓库。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种物理多参数耦合的广陈皮霉变快速监测装置，如图2至图5所示，包括封闭箱1、箱体门2、玻璃观测门3、门合页4、蜂鸣器5、处理器显示面板6、温度传感器7、湿度传感器8、通风孔9、实时重量采集模块10、称重基板101、压力传感器102、称重底座103、重量数据接口104、加热模块105、相机11、光源12、图像数据接口13、处理器14、控制层15。

封闭箱1的两侧设有通风孔9，用于模拟实际仓库环境及其通风条件；箱体门2通过门合页4安装在封闭箱1上，放置广陈皮样本时打开，进行监测时关闭，以去除外界光源变化造成的干扰，降低采集图像的噪声和误差；箱体门2的中心位置设有玻璃观测门3，用于人工观察内部广陈皮样本的实时状态；封闭箱1的上层设有控制层15；封闭箱1的内部设有数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括三个子系统：图像采集系统、重量采集系统和温湿度采集系统。

所述数据处理系统包括处理器14、蜂鸣器5和处理器显示面板6，处理器14安装在控制层15的内部，连通三个数据采集系统即图像采集系统、重量采集系统和温湿度采集系统，对发送的目标数据进行识别提取及决策分析，处理器显示面板6固定安装在封闭箱1的上层外侧，用于实时显示箱内的温度和湿度，蜂鸣器5内嵌在控制层的外部，与处理器14相连接，用于在得到指令后发出蜂鸣以进行预警，进而处理器14与仓库调控的上位机远程通讯，做出反馈，如控制仓库抽湿机工作运转。

所述图像采集系统包括相机11、光源12、图像数据接口13，相机11固定在封闭箱1下层的顶部，用于间隔固定时间采集广陈皮彩色实时状态图像，相机11的旁边设有光源12，光源12与相机11同步启动，用于在较黑暗的环境中辅助相机更清晰地采集图片，规避反光或虚影带来的干扰造成误差，保证图像的稳定性，减小图像预处理的难度；图像数据接口13用于连通处理器14与图像采集系统。