進行支撐。
[0008] 作為優(yōu)選,所述光源設置在固定套筒內,固定套筒內從后到前依次設置有鹵鎢燈 杯、1000 nm低通截止濾光片、600nm高通截止濾光片I、雙凸透鏡、平凸透鏡。
[0009] 作為優(yōu)選,所述工作臺為旋轉平臺,旋轉平臺的底部設有控制旋轉的步進電機。
[0010] 作為優(yōu)選,所述可調節(jié)支架包括單軸位移臺,單軸位移臺上設有用于支撐的固定 連桿。
[0011] 作為優(yōu)選,獲取臍橙樣品光譜信息操作時,臍橙樣品的赤道平面、光源中軸線、準 直透鏡中軸線位于同于平面。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的臍橙糖度檢測方法和裝置通過剝除單側果皮的差 值檢測,去除了果皮的干擾信息,而且可以校正臍橙大小對檢測精度的影響,有效提高臍橙 糖度快速無損檢測的精度。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的一種檢測裝置示意圖。
[0014] 圖2是臍橙樣品剝除朝向光源一側果皮的檢測狀態(tài)示意圖。
[0015] 圖3是臍橙樣品剝除朝向近紅外光譜儀一側果皮的檢測狀態(tài)示意圖。
[0016] 圖中:1、單軸位移臺I ;2、固定連桿I ;3、超聲波傳感器I ;4、準直透鏡;5、光纖; 6、計算機;7、近紅外光譜儀;8、超聲波傳感器II ;9、雙凸透鏡I ;10、1000 nm低通截止濾光 片I ;ll、600nm高通截止濾光片I ;12、鹵鎢燈杯I ;13、電線I ;14、穩(wěn)壓直流電源I ;15、固 定連桿II ;16、單軸位移臺II ;17、固定套筒I ;18、平凸透鏡I ;19、步進電機;20、重量傳 感器;21、旋轉平臺;22、平凸透鏡II ;23、單軸位移臺III ;24、固定連桿III ;25、穩(wěn)壓直流 電源II ;26、電線II ;27、鹵鎢燈杯II ;28、固定套筒II ;29、600nm高通截止濾光片II ;30、 1000 nm低通截止濾光片II ;31、雙凸透鏡II ;32、超聲波傳感器III ;33、臍橙樣本。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0018] 實施例:一種臍橙糖度快速無損檢測裝置,如圖1所示。近紅外光譜儀7連接有 作為光譜數(shù)據(jù)獲取探頭的準直透鏡4,所述準直透鏡豎直向下設置在旋轉平臺21的正上 方,所述工作臺上方兩側分別設有光源,光源朝工作臺方向水平設置,光源設置在固定套筒 內,固定套筒內從后到前依次設置有鹵鎢燈杯、1000 nm低通截止濾光片、600nm高通截止濾 光片I、雙凸透鏡、平凸透鏡。所述準直透鏡的一側、固定套筒的一側均設有用于測量距離的 超聲波傳感器,準直透鏡、光源分別通過各自的單軸位移臺進行可調節(jié)支撐。
[0019] 具體結構及測量方式參見圖1、2、3,并如下所述:將臍橙樣本33置于旋轉平臺21 的中心,使臍橙樣本33的果柄和果梗連線水平放置,并與固定套筒117和固定套筒1128的 中心線垂直,鹵鎢燈杯112和鹵鎢燈杯1127的中心對準臍橙樣本33的赤道中心,準直透 鏡4位于臍橙樣本33上方的赤道中心;打開穩(wěn)壓直流電源114,鹵鎢燈杯112產(chǎn)生的光經(jīng) 1000 nm低通截止濾光片IlO和600nm高通截止濾光片111過濾后(即僅有600~1000 nm 的光通過),再經(jīng)雙凸透鏡19及平凸透鏡118,變成平行光束照射到臍橙樣本33的赤道中 心;同時,打開穩(wěn)壓直流電源Π 25,鹵鎢燈杯1127產(chǎn)生的光經(jīng)1000 nm低通截止濾光片1130 和600nm高通截止濾光片129過濾后,再經(jīng)雙凸透鏡1131及平凸透鏡1122,變成平行光束 照射到臍橙樣本33的赤道中心;透過臍橙樣本33的光經(jīng)準直透鏡4收集,再經(jīng)由光纖5, 被近紅外光譜儀7檢測,再保存到計算機6中。
[0020] 調節(jié)單軸位移臺II,使固定在固定連桿12上的超聲波傳感器13移動,并對準臍橙 樣本33上方的赤道中心,由超聲波傳感器13測定臍橙樣本33垂直方向上的直徑,超聲波 傳感器13與旋轉平臺21之間距離固定,通過超聲波傳感器13測定超聲波傳感器13到臍橙 樣本33的赤道中心距離即可知道臍橙樣本33垂直方向上的直徑;調節(jié)單軸位移臺1116, 使固定在固定套筒117上方中心位置的超聲波傳感器118移動,對準臍橙樣本33右側的 赤道中心,再調節(jié)單軸位移臺11123,使固定在固定套筒1128上方中心位置的超聲波傳感 器III32移動,對準臍橙樣本33左側的赤道中心,通過超聲波傳感器118和超聲波傳感器 III32測定臍橙樣本33水平方向的直徑。啟動步進電機19,使旋轉平臺21轉過90度,使 臍橙樣本33的果柄和果梗連線與固定套筒117和固定套筒1128的中心線平行,通過超聲 波傳感器118和超聲波傳感器III32測定臍橙樣本33的高度。通過安裝在旋轉平臺21上 的重量傳感器20測定臍橙樣本33的重量。
[0021] 采用本裝置進行臍橙糖度快速無損檢測的方法采用以下步驟: 步驟1 :建立臍橙糖度的線性回歸方程; 步驟1. 1,采集η個臍橙樣本分別記為UpM3、…、Mn; 步驟1. 2,對于每一個臍橙樣本M1, l〈i〈n,將光源對準臍橙樣本M1的赤道中心,由近紅 外光譜儀與光源間隔90度的方向對準臍橙樣本M1的赤道中心,采集透過臍橙樣本的光譜 A11,將臍橙樣本M1轉動90度、180度、270度分別采集光譜A J、AJ、Aj,對A11、Aj、AJ、AJ 取平均值作為臍橙樣本M1的近紅外光譜,其能量值記為A i,臍橙樣本M1轉動過程中,光源、 近紅外光譜儀的中心線均保持與臍橙樣本赤道面位于同一平面; 步驟1. 3,利用重量傳感器測定臍橙樣本M1的重量(記為G J,利用超聲波傳感器測定 臍橙樣本的高度(記為H1),利用超聲波傳感器測定臍橙樣本赤道平面上兩個相互垂直方向 的赤道直徑,以采集光譜A 1I過程中與近紅外光譜儀中心線重合的赤道直徑記為D1U與光 源中心線重合的赤道直徑記為DJ ; 步驟1. 4,環(huán)繞臍橙樣本%的赤道圈,分別去除臍橙樣本相對兩側面90度扇形區(qū)域的 果皮,如圖2、3所示;然后按步驟1. 2中的近紅外光譜儀和光源布置方式,對去除部分果皮 的臍橙樣本每轉動90度采集一次光譜,依次記為B1U 、BJ、B 1I其中,B1U 采集過程 中臍橙樣本朝向光源一側有果皮、朝向近紅外光譜儀一側無果皮,Bj、Bj采集過程中臍橙 樣本朝向光源一側無果皮、朝向近紅外光譜儀一側有果皮; 步驟1. 5,將臍橙樣本M1完全去除果皮,對臍橙樣本M 1果肉采用國家標準方法測定其 糖度值,作為臍橙樣本%的糖度真實值; 步驟1.6,消除果皮光譜信息對糖度檢測的影響,保留果肉的光譜信息,將能量值
作為去除果皮光譜信息后的臍橙樣本M1的果肉近紅外光譜; 步驟1. 7,校正水果大小對糖度檢測的影響,將臍橙樣本的近紅外光譜C1采用水果大小 校正因_
y):作為臍橙樣本M1的果肉近紅 外校正光譜; 步驟1. 8,選取720nm、756nm、782nm、840nm、886nm、942nm波長為臍橙糖度的特征波長, 并獲取臍橙樣本M1的果肉近紅外校正光譜中的特征波長的光譜值; 步驟1. 9,采用多元線性回歸將步驟1. 8中的特征波長的光譜值與步驟1. 5中的臍橙樣 本的真實糖度值進行關聯(lián),建立臍橙糖度的線性回歸方程,線性回歸方程為 y = -8. 95*10 5* λ 72。-3. 7*10 3* λ 756+7 · 9*10 3* λ 782-5· 8*10 3* λ _+ , I. 7*10 3* λ SS6+6. 73*10 4* λ 942+5· 16 步驟1. 10,按臍橙樣本重量對果皮光譜能量衰減信息進行區(qū)間統(tǒng)計,臍橙樣品果皮光 譜能量衰減信息為由果皮吸收光能造成的果皮入射和出射光之間的光能衰減值,對于臍橙 樣本M1,其果皮光譜能量衰減信息1為Zi = 24,將臍橙樣本I