[实用新型]一种基于高光谱成像技术的鱼新鲜度在线无损检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及农产品检测领域，具体涉及一种基于高光谱成像的鱼新鲜度在线无损检测装置。

背景技术

鱼的收获期相对集中, 鲜活销售量有限，捕获后的产品如不采取及时、适当的贮藏或加工处理措施，随着其死后僵硬期的结束，蛋白质、脂肪等成分会发生分解，释放大量的热, 鲜度发生明显变化，对品质产生极为不利的影响，严重影响其市场流通和销售。因此为了保持鱼肉的鲜度和品质, 必须用冷藏或冷冻的方法进行保存。冷藏或冷冻能有效抑制鱼体自身酶的活性，同时能抑制多种微生物的生长和繁殖，是普遍采用的保鲜渔获物的方法。但鱼类在冷藏或冷冻存储过程中会发生一系列的化学、生物化学、物理和微生物变化，包括肌肉蛋白质变性、脂肪氧化、系水力下降等品质的变化，导致柔嫩性、胶凝性、持水性、质地及营养价值等的劣变，造成鱼肉新鲜度和食用品质的下降并影响后继加工产品的质量，降低其市场价格。消费者在购买鱼肉时，一般很难准确判断鱼肉的冷藏存储时间，也很难准确鉴别新鲜鱼肉与冷冻后再解冻的鱼肉，因为冷冻鱼肉用合理的方法解冻后，其外观、形态与新鲜鱼肉相似，比较难以区分。因此，鱼类新鲜度评价及鱼肉在冷藏和冷冻过程中的品质特性变化一直是水产品品质领域的研究热点和重点之一。为了预防水产市场上的掺假替代现象，快速、准确、无损地对鱼肉的新鲜度进行预测，及对新鲜鱼肉与冷冻－解冻鱼肉进行鉴别，是加强水产品品质控制、提升水产品安全性的关键。

国内外对鱼肉新鲜度检测和新鲜与冷藏、冷冻－解冻鱼肉鉴别的方法有很多。感官评价，例如质量指标法，通过对鱼肉的外观、气味、颜色、质地等基本参数指标进行观察和评价。虽然感官评价方法比较快速，很少或不需要仪器，但是它需要专业的评价人员，所以不能很方便地应用于所有场合和地点。微生物方法和生物化学方法通过定量地测定鱼肉腐败变质过程的微生物活性和各种有机分子含量来确定鱼肉新鲜度，鉴别新鲜与冷藏、冷冻－解冻鱼肉。尽管微生物和生化方法很有用，但是需要花费大量的时间、精力和人员，耗材也比较昂贵，废液废弃物等对环境造成严重污染，且破坏样本将使鱼肉丧失食用价值，同时过长的检测时间无法保证数据的实时性，不能满足在线或大规模的应用。因此，随着国内外市场对水产类食品鲜度要求的不断提高，以及生鲜水产品流通量变大和流通距离变长，迫切需要解决鱼类新鲜度的快速无损准确检测问题，这对于实现贮藏、流通过程中鱼类新鲜度动态评估、等级标注、实时监控及保障鱼类水产品消费安全具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型公开了一种基于高光谱成像的鱼新鲜度在线无损检测装置，可以实现简单、快速、非破坏性的鱼内外新鲜度的同时检测，检测效率高，准确性好。包括有丝杠、电机、暗箱、图像采集模块、控制装置、卤素灯、托架、控制单元和调节座，其中：

位于暗箱内，用于放置鱼样品的移动平台；

位于暗箱内，用于向鱼样品发射检测光的光源；

位于暗箱内，用于采集鱼样品的光谱和图像的图像采集模块；

位于暗箱内，安装有伸展臂；

位于暗箱内，设有贯穿暗箱底部的丝杠；

位于暗箱内，设有调节座；

位于暗箱内，用于接收所述图像采集模块的信号和计算鱼样品新鲜度的控制单元；

暗箱外部设有驱动该丝杠的电机。

所述移动平台与丝杠螺纹配合，所述所述电机的控制信号来自所述控制单元，所述图像采集模块安装在伸展臂的自由端。

所述丝杠的一端与所述电机的输出轴相连接，丝杠的另一端与托架转动配合。

所述光源为两个安装在暗箱相对内壁上的卤素灯，每个卤素灯与移动平台的垂直距离为30~50cm。

所述暗箱的内壁上设有两个角度调节座，两个卤素灯分别安装在对应的角度调节座上。

所述图像采集模块与移动平台的垂直距离为50~90cm。

将鱼样品置于移动平台上，利用图像采集模块逐一线性扫描得到鱼样品的光谱和图像信息，构建鱼样品的校正集标准原始光谱。

对校正集标准原始光谱的进行校正与预处理，消除或减少背景干扰，提高光谱信号的质量；运用光谱预处理方法，把原来隐藏的信号差异放大，提高光谱的分辨率。

对获得的图像光谱信息数据进行数据预处理，预处理后的图像信息反映样品外部新鲜度特征信息，预处理后的光谱信息反映样品内部新鲜度的特征信息微生物指标(挥发性盐基氮(TVB-N)、菌落总数(TVC))。