[发明专利]新鲜度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定对象(例如，随时间损失新鲜度的新产品)的新鲜度的新鲜度传感器装置。

背景技术

用于确定新产品的新鲜度的传统方法是取得新产品的一个样本，并用化学方法分析该样本以评估碳水化合物的化学成分。

然而，上述用于确定新鲜度的传统方法依赖于化学分析，其需要大规模的装置和很长时间来获得结果。因此，传统方法不能在经营新产品的同一地点处实时地确定新鲜度。同样地，取得样本会导致对产品的一部分的破坏，并且因此，整个的检验是非常难的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种新鲜度传感器装置，其能够通过利用由目标新产品所反射的光的反射光谱的时变特性、以非破坏性的和实时的方式确定新鲜度、以及用小规模的装置执行整个检验来解决上述传统方法的问题。

本发明的另一个目的是，提供一种用于测量随时间损失新鲜度的对象的新鲜度传感器装置。该新鲜度传感器装置由以下组成：用于形成由测量对象所反射的光的反射光谱的分光器；用于将来自分光器的反射光谱转换成电信号的图像元件；用于将先前测量的对象的反射光谱存储为标准数据的存储装置；以及用于将来自图像元件的电信号转换为反射光谱测量数据并且用于通过比较测量的反射光谱数据和存储在存储装置中的标准数据来确定对象的新鲜度的中央控制装置。

根据本发明的优选实施例，新鲜度传感器装置中的分光器具有用于照射测量对象的光源；图像元件是具有投影运算功能的人造视网膜大规模集成电路；输出端存在，用于输出在所述中央控制装置中所确定的新鲜度测量结果；并且分光器、图像元件、存储装置以及中央控制装置建立在多层电子基板上。

根据本发明的一个实施例，通过将从测量对象所反射的并且被转换为电信号数据的光的反射光谱与作为标准数据的先前测量的测量对象的反射光谱进行比较来完成对随时间损失新鲜度的测量对象的新鲜度的确定。

附图说明

图1示出本发明中的新鲜度传感器装置的一个实施例；

图2示出作为测量对象的黄瓜的反射光谱随时间的变化；

图3示出作为测量对象的香蕉的反射光谱随时间的变化；

图4示出作为测量对象的李子的反射光谱随时间的变化；

图5示出作为测量对象的李子的新鲜度分类；以及

图6示出本发明中的新鲜度传感器装置的另一个实施例。

具体实施方式

图1说明本发明中的新鲜度传感器装置的一个实施例。

对于随时间损失新鲜度的测量对象A，新鲜度传感器装置S1由以下组成：照射测量对象A的光源1、用来自测量对象A的反射光L形成光谱的分光器2、将来自分光器2的反射光谱转换为电信号的图像元件3、将来自图像元件3的电信号转换为反射光谱的测量数据的中央控制装置4、以及将先前获得的测量对象A的反射光谱的测量数据存储为标准数据的存储装置5。

新鲜度传感器装置S1基于中央控制装置4中的反射光谱的测量数据与存储装置5中的反射光谱的标准测量数据之间的比较来确定测量对象A的新鲜度。新鲜度传感器装置S1还装备有用于显示中央控制装置4中获得的新鲜度结果的显示单元6和用于将中央控制装置4中获得的新鲜度结果输出到外部装置的输出端7。

对于光源1，可以使用连续地发射一定量的光的照明灯或瞬间地发射一定量的光的闪光灯。

分光器2由聚焦透镜8、具有狭缝9a的狭缝板9、以及光栅10组成。分光器2用来自测量对象A的反射光形成按顺序的波长带的反射光谱，该反射光谱包括近红外区域。通过成像透镜11由图像元件3来接收该反射光谱。

在本发明的这个实施例中，图像元件3在XY方向上具有许多像素，并且使用具有投影运算功能的人造视网膜大规模集成电路。当图像元件3从分光器2接收反射光谱时，在图像元件3上存在光强度分布，其与由波长(X轴)和在狭缝宽度方向上的位置(Y轴)的矩阵所组成的反射的强度密度成比例。图像元件3将每个像素上的光强度转换为电信号(电压)并且用上述投影运算功能对Y轴方向上的电信号执行模拟平均过程。

中央控制装置4将来自图像元件3的电信号转换为反射光谱的测量数据，并且将该数据与存储在存储装置5中的标准数据进行比较。反射光谱的测量数据代表波长和反射率之间的关系图形。当和标准数据比较时，使用整个图形或图形的特征部分。

因此，类似于测量数据，存储装置5中的标准数据是波长和反射率之间的关系图形。当只有测量数据中的图形的特征部分被用于比较时，可以设置预定信号阈值。