[实用新型]一种无损检测水果品质的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农产品内部质量的无损检测，具体地说是一种利用激光诱导荧光高光谱图像技术来无损检测水果多种品质的装置。

背景技术

随着人们生活质量的不断提高，消费者在选购水果时除了注重大小、颜色、外观形状等外部品质之外，对于内部品质如硬度、糖度、酸度和内部营养物质如维生素含量等指标也极为看重。水果内部品质的无损检测将为消费者提供直接、快速评定水果口味品质的简便手段。为了满足广大消费者对于选购高品质水果，真正达到货真价实之目的，研究开发无损检测水果分级技术极具实用价值。目前，目前水果内部品质无损检测的研究方法主要是方法有近红外分析法。

近红外光谱技术对水果糖度、酸度和内部营养物质有比较好的预测能力，但这种信息是一维的。由于农畜产品往往是不规则体，表面各部分可能有形状、颜色甚至组织特征的差别。而光纤探头检测的部位又是很小的，所以光谱表达的信息就显得不全面。计算机图像能表达二维信息，具有远距离测量的优点。此外，用计算机图像可同时检测多个农畜产品对象，检测效率是很高的。当前，一种能集成光谱检测和图像检测优点的新技术--高光谱图像正好能满足农畜产品检测技术发展的需要。

虽然近红外光谱能较好地表征农畜产品内部品质信息，对水果糖度、酸度和内部营养物质的预测能力较好，但对质地(硬度)的预测精度较差。目前，尚没有能对水果内部品质进行无损检测，从而能够方便、快速和准确的辨别水果内部品质的技术。因此有必要设计一种非破坏、非接触、快速的检测装置，以利对水果更精确的分级，提高水果国际市场竞争能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用激光诱导荧光高光谱图像技术来快速无损检测水果缺陷或损伤、颜色、糖度、质地、酸度和内部营养物质的装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种无损检测水果品质的装置包括水果输送部件、荧光光谱图像获取部件、电算部件和分级部件，所述的水果输送部件由滑道及其直线分支好果滑道和旁侧分支差果滑道，以及位于滑道上、间隔串联为一体的水果轮和与其传动连接的驱动机构组成；水果轮的轴向剖面是中间小、端部大的双曲线形，它相对于滑道只移动，不滚动，位于其上的水果相对于水果轮是静止不动的。

所述的电算部件包括安装有检测软件的计算机及与其相联的图像采集卡。

所述的荧光光谱图像获取部件位于水果输送部件的上方，荧光光谱图像获取部件的聚光镜安装在激光器的前面，CCD摄像头安装在成像光谱仪后面，激光器的轴线与CCD摄像头的轴线相交于被检测水果，激光器的轴线与水果输送部件的输送平面的夹角为5-30度，CCD摄像头的轴线垂直于水果输送部件的输送平面；CCD摄像头通过触发器与激光器导线连接，CCD摄像头还通过导线连接到电算部件的图像采集卡，与触发器导线连接的位置传感器安装在被检测水果下方的长条槽上，便于沿长条槽调节传感器的准确安装位置；激光器为氦氖激光器，激光器发出的激光波长选用632nm或408nm。

所述的分级部件包括受控于计算机的高压喷气嘴及通过输气管与其连接的气泵，高压喷气嘴安装在滑道分叉处的差果滑道的对侧。

本实用新型的有益效果是：

1)不需要破坏和接触被检测的水果，采用激光诱导荧光高光谱图像能同时无损、快速、非接触、在线地检测水果多种的品质，例如检测水果的缺陷、损伤、颜色、糖度、质地、酸度和内部营养物质。

2)对其它难以检测的水果损伤和质地(包括硬度)都有很好的预测能力，建立的缺陷、损伤、颜色、糖度、质地、酸度和内部营养物质预测模型的相关系数均能达到0.95以上。

附图说明

图1是本实用新型的原理及结构示意图；

图2是本实用新型分级机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例如图1、2所示，本实用新型的结构包括：

1)水果输送部件由滑道13及其直线分支好果滑道15和旁侧分支差果滑道14，以及位于滑道13上、间隔串联为一体的中间小、端部大的双曲线轮9和与其传动连接的驱动机构组成，在后者的驱动下，双曲线轮9能沿滑道13一起向前移动，但不滚动。

2)电算部件包括安装有检测软件的计算机1及与其相联的图像采集卡2。