[发明专利]驰豫光谱检测装置及方法

权利要求书

1.一种驰豫光谱检测装置的检测方法，驰豫光谱检测装置包括计算机(1)，可见/近红外光谱仪(2)，设于不透光的样品池中的样品托盘(8)，卤素灯(4)，与卤素灯电连接的光源控制器(5)和光纤探头(6)；样品池上设有采集端(3)，光纤探头通过双分叉光纤分别与可见/近红外光谱仪和卤素灯连接，计算机与可见/近红外光谱仪数据连接；其特征是，包括如下步骤：

(1-1)开启光源控制器，打开卤素灯，打开可见/近红外光谱仪，准备采集检测信号；

(1-2)在光源控制器中设定卤素灯的光强度上升速率和测量周期T；将测量周期T划分为N个时间段；在各个时间段内，卤素灯从最小光强度到最大光强度逐渐变化；

(1-3)将食品样品置于样品托盘上，用遮光布将样品池罩住；设定采集端在环形轨道上的R个位置，设定位置序号为K，K∈(1，2，3，…，R)；K的初始值为1；

(1-4)计算机控制电机带动采集端沿环形轨道运行到第K个位置；

(1-5)卤素灯发出光照射食物样品，光纤探头获取食物的反射光，可见/近红外光谱仪对检测的光谱曲线进行分析；

(1-3-1)选取光谱曲线中的M个特征峰的波长作为特征波长点，计算每个特征波长点在当前时间段的光强度和前一时间段的光强度变化数值；

设定变量i为特征波长点的序号，1＜i≤M；

设定变量j为每个时间段的序号，1＜j≤N；

设定第i个特征波长点在j时间段测量的光谱强度变化数值为h_ij，构成如下光谱强度变化矩阵：

(1-3-2)设定光谱强度变化速率v_ij为：

Δt为相邻时间段的时间间隔；

(1-3-3)将光谱强度变化矩阵转化为光谱变化速率矩阵：

(1-3-4)选取光谱曲线的测量波长频段中点作为基准点，将光谱曲线中与v_ij相对应的特征波长点与频段中点的连线，设定连线与横轴正方向的夹角为θ；

(1-3-5)利用公式对v_ij进行修正，得到修正后的速度数据v_ij(θ)；列出两个不同的v_ij(θ)速度数据之间的连线方程T_ijk；利用各个连线方程T_ijk计算得到各条连线交点的坐标J_ijk(a_x，a_y)，p通常取sin(θ)；

(1-6)当K＜R，使K增加1，转入步骤(1-4)；否则，转入步骤(1-7)；

(1-7)对被测样品的R个光学特性成像；

(1-8)做出样品品质的判断。

2.根据权利要求1所述的驰豫光谱检测装置的检测方法，其特征是，样品池包括壳体(7)、设于壳体内并位于样品托盘上方的环形轨道(71)和设于壳体上部的电机(72)；采集端位于环形轨道上，光纤探头位于采集端上，壳体上部设有圆筒(73)，圆筒通过连接杆(74)与光纤探头连接，圆筒上部与电机的转轴连接，计算机与电机电连接。

3.根据权利要求1所述的驰豫光谱检测装置的检测方法，其特征是，步骤(1-7)包括如下步骤：

(3-1)选出所有速度数据v_ij(θ)中的最大速度v_max和最小速度v_min；

(3-2)利用公式

计算每个v_ij(θ)的第一成像因子fl₁和第二成像因子fl₂；

(3-3)根据fl₂确定是属于黄色还是绿色，再根据fl₁判定属于黄色或绿色的色度，从而建立起特征值到黄色-绿色区域的对应映射，将fl₁和fl₂映射到绿色和黄色之间的某种颜色成像，得到每个测量位置的光学特性图像；

(3-4)设R个图像的每个像素点的色度分别为IM1，IM2，…，IMR，设每幅图像在测量的时候，光纤探头与水平面所成的角度分别为：σ₁，σ₂，……，σ_R；

则R个图像的融合图像的每个像素点的色度