[实用新型]一种用于检测水果品质的多光谱成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水果品质检测装置，特别是一种应用于水果糖度、硬度、VC、化渣性等品质的无损检测和等级分选的水果品质的多光谱图像成像装置

背景技术

在水果品质检测方面，国内外大多利用近红外等先进传感技术与信息处理技术的品质(糖度、硬度、内部缺陷等)的无损检测研究，有些检测技术成果已经商品化。但都存在一些问题：1、价格昂贵，如一台近红外光谱仪价格至少10万元以上；2、不同水果品种的差异，这些差异会导致近红外分析时水果对模型的适应性不同，模型对不同水果的预测准确度也不同；3、不同测试位置的差异，近红外光谱检测中，选择的测试位置不同，得到的结果也相异；4、建立模型需要大量有代表性且化学值已知的样品，模型需要不断的维护改进；5、近红外测定精度与参比分析精度直接相关，在参比方法精度不够的情况下，无法得到满意结果。近年来国内外出现了利用多光谱图像技术对水果品质进行无损检测，这种技术相对于近红外光谱技术具有简单实用和价格实惠的优点。在获得多光谱图像时，现存的一些分光系统对区分光谱中的波长可以很好的完成，但是不能完整反应出整个图像的空间性，一些分光镜利用干涉计来进行分光，但分离前束光时会对后面的光强产生较大的减弱；一些多光谱图像通过快速切换滤波片的方式来分光，这种方法得到的多光谱图像不是同时的。还有一些分光计利用机器的快速扫描、利用机器强化以及利用特殊的计算方法来得到。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于检测水果品质的多光谱成像装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：它的暗箱安装在检测台上，多路分光仪以及与其连接的CCD摄像头固定在暗箱上；多路分光仪的入射光镜头安装在暗箱顶部的内侧，与多路分光仪连接的CCD摄像头安装在暗箱顶部的外侧，CCD摄像头与计算机连接，所述的多路分光仪包括带全反射镜片组的多路分光仪或带半透半反镜片组的多路分光仪；设置在暗箱外侧的光源通过光纤与安装在暗箱内侧的聚光凸透镜组连接，聚光凸透镜组发射的光束与光轴0-0相交于安放在检测台上的被测水果。

所述的带全反射镜片组的多路分光仪由前成像凸透镜、反射镜片组、反射镜、滤波片组、后成像凸透镜和成像凹透镜依次排列组合；反射镜的各片镜面对称地与多路分光仪的光轴0-0构成45°夹角并相交于光轴0-0，构成正多棱镜体，正多棱镜体的顶点朝向前成像凸透镜；反射镜片组的镜片数量与反射镜的镜片数量相等，反射镜片组的镜面平行于它所对应的反射镜的镜面，并正对着由它对应的反射镜的镜面所反射的光束；滤波片组包括具有不同波长的滤波片，滤波片的数量与反射镜片组的镜片数量相等，全部滤波片都位于垂直光轴0-0的同一平面，各滤波片分别正对着反射镜片组的各片镜面所反射的、并平行于光轴0-0的光束。

所述的带半透半反镜片组的多路分光仪由前成像凸透镜、半透半反镜片组、反射镜片组、滤波片组、后成像凸透镜和成像凹透镜依次排列组合；反射镜片组的镜面数量与半透半反镜片组的镜面数量相等，半透半反镜片组的镜面与多路分光仪的光轴0-0构成45°或-45°夹角；反射镜片组的镜面平行于它所对应的半透半反镜片组的镜面，并正对着由它对应的半透半反镜片组的镜面所反射的光束；滤波片组包括具有不同波长的滤波片，滤波片的数量与反射镜片组的镜片数量相等，全部滤波片都位于垂直光轴0-0的同一平面，各滤波片分别正对着反射镜片组的各片镜面所反射的、并平行于光轴0-0的光束。

也可以根据需要有所变动，比如根据需要还可以在光路上增设成像凸透镜来得到所需图像尺寸和形状，可以根据需要改变半透半反镜片和高反射镜面的组数来得到不同组数和不同波长的光谱图像。

本实用新型的主要特点是：多光谱图像技术检测到的样品信息既有图像信息又有光谱信息，图像技术能全面反映样品外在特征，光谱技术能检测样品物理结构、化学成分，这样获得的样品信息是非常全面的。用于检测水果品质的多光谱成像装置能对水果的糖度、硬度、VC、化渣性等品质进行快速、准确的无损检测和等级分选，不需要建立、维护、改进参比模型，水果品种的差异及测试位置不影响检测的准确度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是全反射多路分光仪光路原理图。

图3是半透半反多路分光仪的光路原理图。

图4是图2和图3的A-A向示意图。

图5是用本实用新型拍摄的多光谱图像。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。