[发明专利]一种果蔬农残快速实时检测多光谱探测系统及其使用方法

说明书

本发明提出一种果蔬农残快速实时检测多光谱探测系统及其使用方法，所述检测系统包括数据处理模块和与之相连的成像单元；数据处理模块经成像单元采集置于暗箱内的载物模块处的果蔬样本图像，并分析图像光谱特征以评估样本农残情况；暗箱内设有照明模块；所述照明模块包括设于万向转动轴处的卤素光源，卤素光源的光输出端处设有匀光片；所述暗箱上部设有反光面朝向载物模块的反光模块；当成像单元对样本拍照时，卤素光源光线在反光模块反光面处反射并对样本照明；本发明能降低设备成本，并利用自动化维稳云台和反光模块扩大适用范围，以可见/近红外光谱技术进行快速、无损的果蔬农药残留实时检测。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其是一种果蔬农残快速实时检测多光谱探测系统及其使用方法。

背景技术

我国是世界果蔬生产和消费大国，果蔬品质安全一直广受关注。但是，由于缺乏实用的检测技术，果蔬农药残留污染一直影响着人们的生活安全，也制约了我国果蔬产业的快速健康发展。由于不少农民为了牟取更大的利益，滥用农药、激素等化学制剂进行杀虫、灭菌与催熟，导致上市果蔬农药残留超标，严重危害消费者的生命健康，故政府和社会对果蔬农药残留的检测技术投入了广泛关注。

目前，用于果蔬农残检测的技术主要有薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、超临界流体色谱法等，这些技术都是需要进行前处理的有损检测技术，会对果蔬造成不可逆的破坏，它们不但操作繁琐，检测时间长，而且需要消耗大量化学试剂，会对环境造成污染。因此，亟需满足精度要求的无损检测技术应用到果蔬农残检测领域。

现有果蔬农残无损检测产品大多基于拉曼光谱进行分析，但是此类设备价格昂贵，果蔬样本易产生荧光现象对拉曼光谱造成背景干扰，而采用可见/近红外光谱技术进行探测，不但可以有效降低成本，而且由于操作简单，易于实现在线分析及监测，非常适合果蔬生长或加工过程中的实时探测。

发明内容

本发明提出一种果蔬农残快速实时检测多光谱探测系统及其使用方法，能降低设备成本，并利用自动化维稳云台和反光模块扩大适用范围，以可见/近红外光谱技术进行快速、无损的果蔬农药残留实时检测。

本发明采用以下技术方案。

一种果蔬农残快速实时检测多光谱探测系统，所述检测系统包括数据处理模块(6)和与之相连的成像单元(5)；数据处理模块经成像单元采集置于暗箱(1)内的载物模块(4)处的果蔬样本图像，并分析图像光谱特征以评估样本农残情况；暗箱内设有照明模块(2)；所述照明模块包括设于万向转动轴(10)处的卤素光源(8)，卤素光源的光输出端处设有匀光片(9)；所述暗箱上部设有反光面朝向载物模块的反光模块(3)；当成像单元对样本拍照时，卤素光源光线在反光模块反光面处反射并对样本照明。

所述反光模块的反光面处设有反光板(12)、柔光布(13)和调整转轴(14)。

当成像单元对样本拍照时，卤素光源的光输出端指向反光模块的反光面。

所述匀光片为可把卤素光源的点光源转换为平行光源的匀光片；所述反光板把卤素光源的光线反射至样品处以避免光线直射在样品处产生高亮光斑。

所述暗箱内的卤素光源数量范围为两盏至四盏，功率范围为20-50W；匀光片尺寸与卤素光源的光输出端尺寸匹配；所述匀光片厚度范围为2-10mm；当卤素光源的光输出端处设有多枚匀光片时，多枚匀光片在光输出方向上层叠设置。

所述反光板以磨砂玻璃、亚克力板或米菠萝板成型；所述反光板颜色为白色、银色或黑色；所述柔光布为以涤纶布或尼龙布成型且能产生均匀反射光的光反射部件，柔光布的颜色为白色、银色或黑色。

所述暗箱箱体为框架式结构，箱体处设有把手；载物模块安装于暗箱内部的支架上，包括用于支撑样本的升降台(15)，升降台项部设有可更换的背景板(16)，背景板为黑色吸光绒布背景板、白色均匀反光背景板或银色均匀反光背景板中的一种，升降台的竖向调节距离范围为30cm-50cm。