[实用新型]一种水果的内部品质无损检测装置

说明书

本实用新型公开了一种水果的内部品质无损检测装置，包括托盘、环形遮光圈、卤素灯光源、底座、多通道传输光纤及电机，环形遮光圈沿周向分布有透光窗和透光孔组，各透光孔组均包括定位类透光孔和透光孔，各定位类透光孔等距排列，多通道传输光纤具有若干光信号接收端口和一个光信号输出端口，光信号接收端口设于托盘内周壁；环形遮光圈的外周设有若干齿轮槽，其中一所述的齿轮槽设有主动齿轮电机设于托盘并可驱动主动齿轮与对应的齿轮槽的啮合传动以带动环形遮光圈的顺时针转动。本实用新型具有以下优点：采用多通道漫透射光谱采集探头来获取水果的光谱信息，并以各采样光谱构建定量模型，以各采样光谱预测结果的平均值为所测水果的品质指标。

技术领域

本实用新型涉及一种水果的内部品质无损检测装置。

背景技术

苹果、梨、柑橘等水果是人们日常生活重要的食品资源。随着生活水平的提高，人们除了注重水果外观，更注重其内在质量。

近年来，近红外光谱检测技术在农产品无损检测方面应用日渐广泛，许多关于水果内部品质信息检测研究和专利技术，但实用化程度不高，主要原因是近红外光谱技术抗干扰能力弱、检测设备成本高，无法满足市场需求。

采集水果光谱的方法，常见的有漫反射法、透射法、漫透射法。其中，对于漫反射法而言，往往受到果皮颜色、纹理、平滑度等因素影响，使得检测结果不够稳定、可靠，而且漫反射法是属于局部的单点检测，往往需要多次检测取平均值作为最终结果；而对于水果，采用透射的光谱检测方法虽然能获取大部分水果的内部品质信息，但往往需要大功率的光源光照，容易使水果表皮灼伤，且透射光谱一般掺夹着水果内核等组分信息，影响后续光谱模型预测的稳定性。漫透射法是一种可靠的光谱采集方法，对于水果而言，该方法避免了局部单点检测，避免大功率光照灼伤果皮及掺夹果核的光谱信息。

光照系统是可见-近红外光谱检测技术的重要组成部分，直接关系到光谱信号采集的可靠性。国内外已有一些水果检测的便携装置研究，目前有一种已经商业化的漫反射光纤检测探头，形状呈Y型，能同时传输光源与光谱的信号接收，但是这种漫反射光谱的采集受限于水果的单点检测，仅能反映水果表层的局部信息，不能有效表征水果全部信息。国内专利CN101799401A公开了一种水果内部品质检测的手持式近红外探头与探测方法，运用4个水果特征波长的LED光源与检测光纤集合在一起，该方法虽然以漫透射法获取的光谱信息能表征绝大部分果品内部信息，但有限的光源波谱供足建模光谱信息不足。

另外，在论文“基于可见/近红外光谱技术的便携分析仪的应用” (引自《食品安全质量检测学报》,2017, 08(09): 3455-3460 )比较了样本光谱数据的建模及预测方法，一种是将多次采集的光谱数据进行平均，作为该样本的最终光谱数据，用于预测水果品质指标；另一种是将多次采集的光谱数据视作为多个平行样本，模型预测后的多个数值取平均值作为水果品质指标。该项研究的结果表明第二种方法具有更好的预测结果，特别是预测偏差远低于第一种方法。而专利201210330564.2虽采用了卤素灯提供丰富的光谱信息及漫透射的光谱采集方式，但需要翻转水果才能获取多个水果采样的光谱信息，这极易引入操作过程中的噪声信号。当前绝大多数的水果品质检测装置是收集了水果平均光谱信息来预测水果品质信息，这就造成水果预测结果的偏移。

基于当前研究存在的问题，为减少水果转动等操作来快速获取水果的多个平行漫透射光谱信息，本实用新型将采用多通道漫透射光谱采集探头来获取水果的光谱信息，并以各采样光谱构建定量模型，以各采样光谱预测结果的平均值为所测水果的品质指标。

实用新型内容

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种水果的内部品质无损检测装置，包括托盘、环形遮光圈、卤素灯光源、底座、多通道传输光纤及电机，所述的托盘用于承载并限位水果，所述的底座设于托盘的下方并用于支撑及固定托盘，所述的环形遮光圈位于托盘内并沿托盘的内周壁周向设置；