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原文传递一种基于点光谱检测器获取面光谱的装置及方法

专利名称：	一种基于点光谱检测器获取面光谱的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种基于点光谱检测器获取面光谱的装置及方法；包括用于承托待检测水果的圆筒状外壳、依次环绕分布在圆筒状外壳的上段筒口内壁面的多个环形光源阵列、光学桶；在圆筒状外壳的环形光源阵列下方设有一环形硅胶垫；光学桶的上端口与圆筒状外壳的下端口通过内外螺纹连接；光学桶的下端口外部对接光谱仪；在光学桶内自上而下依次设置有红外检测器、玻璃板、上凹面镜、下凹面镜；本装置通过将由光学桶、圆筒状外壳及待检测苹果等的组合下，形成了腔体抽真空，通过负压将水果吸附固定在圆筒状外壳的喇叭口状斜面上；有效防止水果在检测光谱时移动，不透光材质的光学桶和圆筒状外壳同时制造了暗室环境，大大提高了检测精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	孙大文;马骥;蒲洪彬;韦庆益
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811511423.4
公开号：	CN109709075A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	蔡克永
分类号：	G01N21/49(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	511458 广东省广州市南沙区环市大道南路25号华工大广州产研院
主权项：	1.一种基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：包括用于承托待检测水果的圆筒状外壳(1)、依次环绕分布在圆筒状外壳(1)的上段筒口内壁面的多个环形光源阵列(2)、光学桶(7)；在圆筒状外壳(1)的环形光源阵列(2)下方设有一环形硅胶垫(3)；所述光学桶(7)的上端口与圆筒状外壳(1)的下端口通过内外螺纹连接；所述光学桶(7)的下端口外部对接光谱仪(10)；在光学桶(7)内自上而下依次设置有红外检测器(4)、玻璃板(5)、上凹面镜(8)、下凹面镜(9)；所述红外检测器(4)分布在光学桶(7)的上端口内壁面。 2.根据权利要求1所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：所述上凹面镜(8)和下凹面镜(9)的中心处均开设有孔，且上凹面镜(8)的焦点位于下凹面镜(9)的孔处，下凹面镜(9)的焦点位于上凹面镜(8)的孔处。 3.根据权利要求2所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：所述圆筒状外壳(1)的上端筒口内壁面的截面形状呈喇叭口状斜面，该多个环形光源阵列(2)逐层分布在喇叭口状斜面上。 4.根据权利要求3所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：在所述光学桶(7)的侧壁上开设有抽真空接口(6)，开设位置在玻璃板(5)与上凹面镜(8)之间；抽真空接口(6)通过管路与设置在外部的抽气泵连接。 5.根据权利要求4所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：所述红外检测器(4)分为上下两组。 6.根据权利要求5所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：所述玻璃板(5)与光学桶(7)之间的连接为可拆卸式连接。 7.根据权利要求6所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置，其特征在于：所述环形硅胶垫(3)为环形结构，其内表面为向上逐渐扩口的斜面。 8.一种基于点光谱检测器获取面光谱的方法，其特征在于采用权利要求7所述基于点光谱检测器获取面光谱的装置实现，其包括以下步骤：步骤S1：通过基于点光谱检测器获取面光谱的装置，对待检测水果进行光谱采集，得到原始散射光谱，具体步骤为：步骤S1-1：将待检测水果放置在圆筒状外壳(1)的上端筒口处，并使其下表面与环形硅胶垫(3)的圆周面充分接触；步骤S1-2：调整圆筒状外壳(1)的高度，并触发上红外检测器，不触发下红外检测器；步骤S1-3：打开环形光源阵列(2)；步骤S1-4：采用透反射模式获得水果原始散射光谱，待检测水果整个下表面光谱通过小孔成像方法照射在下凹面镜(9)上，之后由下凹面镜(9)平行反射到上凹面镜(8)上，之后由上凹面镜(8)聚焦反射到光谱仪(10)上；步骤S2：对待检测水果的化学品质或病、虫害或表面损伤进行检测；步骤S3：建立待检测水果光谱与其化学品质或病、虫害或表面损伤的预测模型；步骤S4：采集待检测水果的原始光谱并将光谱代入步骤S3建立的预测模型中，并得到相应的预测值。 9.根据权利要求8所述基于点光谱检测器获取面光谱的方法，其特征在：所述步骤S1-1中，将待检测水果放置在圆筒状外壳(1)的上端筒口处时，开启抽气泵，对其光学桶(7)的腔体进行抽真空，利用腔体内负压吸力，将检测水果固定在圆筒状外壳(1)上端筒口的喇叭口状斜面上。
所属类别：	发明专利