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原文传递便携式猕猴桃膨大果快速无损检测方法和装置

专利名称：	便携式猕猴桃膨大果快速无损检测方法和装置
摘要：	本发明公开了一种便携式猕猴桃膨大果（生长期施用膨大剂处理的猕猴桃果实）快速无损检测方法和装置，属于农产品无损检测领域。解决的技术问题是提供一种快速无损、体积小、低成本的便携式猕猴桃膨大果快速无损检测方法和装置。本发明的装置包括外壳、信号处理模块、光电二极管、窄带滤光片、运算控制器、参考白板、锂电池、按钮、显示器、光源。光源发出的光射入猕猴桃果实内部发生漫反射，漫反射光经过特定波长的窄带滤光片被光电二极管测量并转换为电信号；信号处理模块对所述电信号进行滤波和放大；运算控制器接收来自测量按键、按钮以及信号处理模块的信号，计算出检测结果并显示在显示器上。本发明可用于检测猕猴桃果实是否施用过膨大剂。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西北农林科技大学
发明人：	郭文川;朱新华;王凯;刘振华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201910190792.6
公开号：	CN109856073A
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	712100 陕西省咸阳市杨凌示范区邰城路3号
主权项：	1.便携式猕猴桃膨大果快速无损检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）选取完好无损的猕猴桃膨大果和非膨大果作为样本；（2）将待测对象参考白板（15）的中心部位对准并紧贴支架（10），光电二极管（6）测量从窄带滤光片（8）过滤出参考白板（15）的可见/近红外漫反射特定波长并转换为电信号，信号处理模块（2）对所述电信号进行滤波和放大，作为修正波长C保存；（3）重复步骤（2），将猕猴桃果实赤道部位对准并紧贴支架（10），测量每个猕猴桃果实的可见/近红外漫反射特定波长，作为原始波长X保存；所述步骤（2）测量参考白板（15）的修正波长C和所述步骤（3）测量每个猕猴桃果实的原始波长X的测量条件是：窄带滤光片（8）中心波长依次是660±5nm、940±5nm、1064±5nm、1250±5nm、1445±5nm，半峰值带宽均是20±5nm，光源（20）波长是340nm~2400nm；（4）以步骤（2）和步骤（3）测量的修正波长C和原始波长X的差值（C - X）为输入参数，以避免环境光和工作电压变化引起的测量误差，以猕猴桃膨大果标签和非膨大果标签作为输出参数，采用偏最小二乘判别分析法建立识别猕猴桃膨大果和非膨大果检测模型；（5）利用所述模型计算猕猴桃果实的阈值n并输出检测结果，计算所述阈值n的算法为： n＝K（C－X）+b 式中K为检测模型系数矩阵，C为修正波长，X为原始波长，b为常数项；如果n<0.5，输出检测结果，是否施用膨大剂：是，否则，输出检测结果，是否施用膨大剂：否。 2.便携式猕猴桃膨大果快速无损检测装置，其特征在于，组成包括外壳（1）、信号处理模块（2）、散热风扇（3）、散热模块（4）、光电二极管底座（5）、光电二极管（6）、窄带滤光片底座（7）、窄带滤光片（8）、窄带滤光片顶盖（9）、支架（10）、光源探头（11）、电源模块（12）、运算控制器（13）、测量按键（14）、参考白板（15）、锂电池（16）、按钮（17）、电源开关（18）、显示器（19）、光源（20）；所述光电二极管（6）和窄带滤光片（8）各有五个，五个光电二极管（6）均固定在所述光电二极管底座（5）内，五个窄带滤光片（8）均固定在所述窄带滤光片底座（7）和所述窄带滤光片顶盖（9）之间；所述信号处理模块（2）、散热风扇（3）、散热模块（4）、光电二极管底座（5）、支架（10）、电源模块（12）、运算控制器（13）、测量按键（14）、锂电池（16）、按钮（17）、电源开关（18）、显示器（19）均固定在外壳（1）上；所述光源（20）固定在光源探头（11）内；所述光源探头（11）固定在散热模块（4）内；所述信号处理模块（2）、电源模块（12）、测量按键（14）、按钮（17）、显示器（19）均与运算控制器（13）相连；所述电源模块（12）与锂电池（16）和光源（20）相连；所述光源（20）和运算控制器（13）均受电源开关（18）控制。 3.根据权利要求2所述的便携式猕猴桃膨大果快速无损检测装置，其特征在于，所述光电二极管底座（5）、窄带滤光片底座（7）、窄带滤光片顶盖（9）均依次穿过所述光源探头（11）并同轴心固定在所述外壳（1）上；所述支架（10）与所述光源探头（11）同轴心；所述五个光电二极管（6）和所述五个窄带滤光片（8）以所述光源探头（11）为圆心，等角度分布在以所述圆心组成的圆周上；所述光电二极管（6）测量所述窄带滤光片（8）过滤出特定波长的可见/近红外漫反射光并将其转换为电信号；所述信号处理模块（2）对所述电信号进行滤波和放大处理；所述运算控制器（13）具备把所述信号处理模块（2）处理后的电信号进行模数转换功能，并且可以计算所述阈值n和检测结果发送至显示器（19）；所述电源模块（12）能够给信号处理模块（2）、散热风扇（3）、运算控制器（13）、测量按键（14）、按钮（17）、显示器（19）、光源（20）提供合适的工作电压与工作电流，并且可以完成锂电池（16）的充电和放电。 4.根据权利要求2或3所述的便携式猕猴桃膨大果快速无损检测装置，其特征在于，所述支架（10）外表面和内表面均进行遮光处理；所述光源（20）为波长340nm~2400nm的可见/近红外微型卤素灯；所述五个窄带滤光片（8）过滤出的特定波长是：660±5nm、940±5nm、1064±5nm、1250±5nm、1445±5nm，半峰值带宽均为20±5nm；所述五个光电二极管（6）为InGaAs和硅材质的光电二极管，最大响应峰值分别在所述窄带滤光片（8）过滤出光的特定波长附近。
所属类别：	发明专利