[实用新型]基于拉曼光谱的果实成熟度检测与采摘装置

说明书

本实用新型涉及一种基于拉曼光谱的果实成熟度检测与采摘装置，为解决现有技术采摘效率低问题，其包括果实采摘装置及用于指导采摘的果实成熟度检测装置，果实成熟度检测装置包括用于照射和采集果实拉曼光谱的镜头，拉曼光谱激光源通过双瑞利滤光片将激光投向所述镜头，镜头采集到的果实反射光再通过双瑞利滤光片及凸透镜配狭缝和光栅的拉曼光谱整形光路传给CCD检测器。从双瑞利滤光片至CCD检测器之间的所述拉曼光谱整形光路上依次配置前凸透镜、狭缝、中凸透镜、光栅和后凸透镜。具有减少劳动力浪费，显著提高农业采摘生产率。

技术领域

本实用新型涉及一种果实成熟检测采摘装置，特别是涉及一种基于拉曼光谱的果实成熟度检测与采摘装置。

背景技术

由于拉曼光谱检测技术与常规化学分析技术相比 ,具有无损 、快速、环保、无需制备试样、无需消耗化学试剂和所需样品量少等特点 ,并且随着激光光源的出现 ,其方向性强、单色性好 、亮度高、相干性好等优点使得拉曼光谱检测技术已广泛应用于石油化工、生物医学 、地质考古、刑事司法 、宝石鉴定等诸多领域 。在过程分析方面 ,现代拉曼光谱技术已不仅仅局限于物质的静态研究, 可实现动态过程的在线观察 ,比如高温高压状态下物质的分子间 、分子内结构变化及晶形的转变, 药物生产过程中的在线监测等 。随着科学技术的进一步发展, 拉曼技术的科研前景将越来越广阔。

机器视觉技术是 20 世纪 70 年代在遥感图像处理和医学图像处理技术成功应用的基础上 ,随着图像处理技术的专业化、计算机成本的下降和速度的提高逐渐兴起的 ,并已经广泛应用于各种领域 ,如医学辅助诊断 ,气象、资源调查, 灾害监测中的航拍和卫星图像的解释,工业机器人的手眼系统 ,工业产品外观检测与筛选及军事上的精确制导等。目前机器视觉在工业上的应用已经相当普遍与成熟 ,而在农业上的应用相对滞后一些随着自动控制技术的发展 ,工况过程监控是制造业必不可少的环节, 在现代机械制造行业 , 20 %的停工检修都是由于机械故障造成的, 从而导致生产能力下降和经济损失。尽管机器视觉检测技术经过了多年发展 ,然而采用机器视觉技术实现全自动控制系统仍然面临很多问题 —如何实现高分辨率图像的实时处理以及图像特征快速提取算法的编制。随着计算技术的发展 ,机器视觉检测技术正逐步发展为一种准确、实时、高效的检测技术。

近年来，随着科技的发展人民生活水平的提高，对提高中国农业机械化程度的需求日益强烈。国家十三五明确指出，到2020年农业机械化率要达到百分之七十。但是，在果实采摘方面却突出存在如下问题：1.与工厂日益加快的自动化进程相比，我国农业果实采摘机械化自动化程度还很低，绝大部分果实采摘依然依赖人工；2.随着人工成本日益提高，采摘在果实成本的比重日益增加，虽然现代化种植技术突飞猛进，但是，由于高昂采摘成本,仍然使得我国采摘类果实农产品产业的发展受到很大制约。3.我国自动控制及机械制造已经得到很好发展，但是，现有果实采摘类农业装备研发仍然没能很好地利用和发挥这一优势，仍然缺少实用的果实成熟检测采摘装备。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种基于拉曼光谱的果实成熟度检测与采摘装置。