[发明专利]基于智能手机的薄皮水果糖度无损测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于智能手机的薄皮水果糖度无损测量方法，包括选择薄皮水果的感兴趣区域，发射可见光光源以及不同波段红外光源使其到达薄皮水果表层并发生漫反射；获取暗环境下薄皮水果感兴趣区域在可见光光源以及不同波段红外光源照射下发生漫反射的照片；手机提取每张照片中薄皮水果感兴趣区域的RGB值，基于薄皮水果感兴趣区域的RGB值构建RGB‑糖度模型，并根据RGB‑糖度模型获得薄皮水果感兴趣区域的糖度值。本发明直接利用手机图片RGB值与薄皮水果糖度的相关性，免去光谱仪等复杂设备，简化检测系统，同时减少了数据处理量，提高检测效率，快速准确，具有广泛的应用市场和前景。

技术领域

本发明涉及农产品检测技术领域，尤其是指一种基于智能手机的薄皮水果糖度无损测量方法及系统。

背景技术

中国是世界上重要的水果生产国之一，近几年随着人们生活水平的提高以及各种水果产量的增长，水果的消费已经从“数量型”转向“质量型”，人们对水果质量的需求越来越高，其中水果糖度作为水果质量的主要因素，在水果检测技术中有着重要的地位。传统水果糖度的检测方法多是有损检测，其测量水果内部品质费时费力，而且只能抽检。为了解决这个问题，近两年已经实现利用高光谱成像技术对水果品质进行无损检测，但是现有技术的无损检测方法仍然存在以下问题：该种无损检测方法对硬件要求较高，通常需要高光谱成像系统或者光谱仪搭配特定的软件才能实现水果品质检测，可移植性差；并且该种无损检测方法通常需要利用到大量的光谱数据，增加了数据处理的负担，不便于快速检测。

因此，为了解决这些局限性，需要优化硬件装置设计，并对其进行最简化处理，从而能够增强硬件装置的可移植性；还需要免去光谱仪等复杂设备，简化检测系统，使得在保证精准的同时，使检测过程便捷、快速以及易操作。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种基于智能手机的薄皮水果糖度无损测量方法及系统，

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于智能手机的薄皮水果糖度无损测量方法，该方法包括以下步骤：

S100：选择薄皮水果的感兴趣区域，发射可见光光源以及不同波段红外光源使其到达所述薄皮水果表层并发生漫反射；

S200：获取暗环境下薄皮水果感兴趣区域在可见光光源以及不同波段红外光源照射下发生漫反射的照片；

S300：提取每张照片中薄皮水果感兴趣区域的RGB值，基于所述薄皮水果感兴趣区域的RGB值构建RGB-糖度模型，并根据RGB-糖度模型获得薄皮水果感兴趣区域的糖度值。

在本发明的一个实施例中，在S1中，可见光光源的额定电压为10V以下，其额定功率为5W以下；不同波段红外光源的额定电压均为10V以下，其额定功率均为10W以下。

在本发明的一个实施例中，在S2中，获取暗环境下薄皮水果感兴趣区域在可见光光源以及不同波段红外光源照射下发生漫反射的照片的方法包括：

利用智能手机在拍照模式下拍摄可见光在薄皮水果表层发生漫反射之后的光，并且用专业模式在固定的参数下拍摄不同波段红外光在薄皮水果表层发生漫反射之后的光。

在本发明的一个实施例中，在S3中，提取每张照片中薄皮水果感兴趣区域的RGB值的方法包括：

手机APP以手机拍摄图像的像素中点为中心坐标，划分M×N像素大小的方形区域；将该区域所有像素值的RGB值求平均，得到平均RGB值。

在本发明的一个实施例中，在S3中，基于所述薄皮水果感兴趣区域的RGB值构建RGB-糖度模型的方法包括：

利用糖度计对薄皮水果感兴趣区域的糖度进行测量，其测量值作为真实的糖度值。结合对应的平均RGB值构建RGB-糖度值数据库；

利用RGB-糖度值数据库，将平均RGB值和对应的真实的糖度值进行拟合，获得RGB-糖度模型。