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专利号: 2015103331689
申请人: 江西农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-02-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种脐橙糖度快速无损检测方法,其特征在于该方法的步骤如下:

步骤1:建立脐橙糖度的线性回归方程;

步骤1.1,采集n个脐橙样本分别记为M1、M2、M3、…、Mn;

步骤1.2,对于每一个脐橙样本Mi,1<i<n,将光源对准脐橙样本Mi的赤道中心,由近红外光谱仪与光源间隔90度的方向对准脐橙样本Mi的赤道中心,采集透过脐橙样本的光谱Ai1,将脐橙样本Mi转动90度、180度、270度分别采集光谱Ai2、Ai3、Ai4,对Ai1、Ai2、Ai3、Ai4取平均值作为脐橙样本Mi的近红外光谱,其能量值记为Ai,脐橙样本Mi转动过程中,光源、近红外光谱仪的中心线均保持与脐橙样本赤道面位于同一平面;

步骤1.3,利用重量传感器测定脐橙样本Mi的重量(记为Gi),利用超声波传感器测定脐橙样本的高度(记为Hi),利用超声波传感器测定脐橙样本赤道平面上两个相互垂直方向的赤道直径,以采集光谱Ai1过程中与近红外光谱仪中心线重合的赤道直径记为Di1、与光源中心线重合的赤道直径记为Di2;

步骤1.4,环绕脐橙样本Mi的赤道圈,分别去除脐橙样本相对两侧面90度扇形区域的果皮,然后按步骤1.2中的近红外光谱仪和光源布置方式,对去除部分果皮的脐橙样本每转动

90度采集一次光谱,依次记为Bi1、Bi2、Bi3、Bi4,其中,Bi1、Bi3采集过程中脐橙样本朝向光源一侧有果皮、朝向近红外光谱仪一侧无果皮,Bi2、Bi4采集过程中脐橙样本朝向光源一侧无果皮、朝向近红外光谱仪一侧有果皮;

步骤1.5,将脐橙样本Mi完全去除果皮,对脐橙样本Mi果肉采用国家标准方法测定其糖度值,作为脐橙样本Mi的糖度真实值;

步骤1.6,消除果皮光谱信息对糖度检测的影响,保留果肉的光谱信息,将能量值作为去除果皮光谱信息后的脐橙样本Mi的果肉近红外光谱;

步骤1.7,校正水果大小对糖度检测的影响,将脐橙样本的近红外光谱Ci采用水果大小校正因子 进行校正,即 作为脐橙样本Mi的果肉近红外校正光谱;

步骤1.8,选取720nm、756nm、782nm、840nm、886nm、942nm波长为脐橙糖度的特征波长,并获取脐橙样本Mi的果肉近红外校正光谱中的特征波长的光谱值;

步骤1.9,采用多元线性回归将步骤1.8中的特征波长的光谱值与步骤1.5中的脐橙样本的真实糖度值进行关联,建立脐橙糖度的线性回归方程,线性回归方程为步骤1.10,按脐橙样本重量对果皮光谱能量衰减信息进行区间统计,脐橙样品果皮光谱能量衰减信息为由果皮吸收光能造成的果皮入射和出射光之间的光能衰减值,对于脐橙样本Mi,其果皮光谱能量衰减信息Ii为 将脐橙样本M1、M2、M3、…、Mn按照重量划分为4个等跨度的重量区间,分别统计每个区间内所有脐橙样品果皮衰

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减信息的平均值,分别记为I、I、I、I;

步骤2:待测脐橙样本的糖度快速无损检测;

步骤2.1,选取待测脐橙样本N,按照步骤1.2获取透过待测脐橙样本N的光,作为待测脐橙样本的近红外光谱,其能量值记为a;

步骤2.2,按照步骤1.3测定待测脐橙样本N的重量、高度及两个相互垂直方向的赤道直径,分别记为g、h、d1及d2;

步骤2.3,根据步骤2.2中的待测脐橙样本N的重量g,判断待测脐橙样本N的重量属于步骤1.10中的区间位置,若属于一区间,则选取一区间的果皮衰减信息的平均值I1作为待测脐橙样本N的果皮衰减信息,并将能量值c=a+I1作为去除果皮光谱信息后的待测脐橙样本N的果肉近红外光谱;

步骤2.4,校正水果大小对糖度检测的影响,将待测脐橙样本N的果肉近红外光谱c采用水果大小校正因子 进行校正,即 作为待测脐橙样本N的果肉近红外校正光谱;

步骤2.5,对于待测脐橙样本N的果肉近红外校正光谱,获取特征波长720nm、756nm、

782nm、840nm、886nm、942nm的光谱值;

步骤2.6,将步骤2.5中的待测脐橙样本N特征波长的光谱值代入步骤1.9的线性回归方程中,从而获得待测脐橙样本N的糖度值预测值,实现脐橙糖度的快速无损检测。