[发明专利]基于双波段的血斑蛋在线检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在线检测方法和装置，尤其是涉及采用可见/近红外光谱技术的一种基于双波段的血斑蛋在线检测方法和装置。

背景技术

鸡蛋营养丰富，价格低廉，已成为人类不可或缺的营养来源之一。我国是鸡蛋生产大国，产量居于世界首位。然而，缺陷鸡蛋，如鸡蛋中出现血斑，将会严重影响了鸡蛋的品质。血斑是鸡蛋内部一种常见的缺陷，多为红色斑点或条纹，常见于蛋黄或蛋白中，通常是由于维生素缺乏、疾病或遗传等因素造成。大概会有2%-10%的鸡蛋中都会出现血斑，血斑的存在会影响消费者的观感以及购买欲，对禽蛋的销售价格及出口至关重要。2011年12月20日，我国商务部发布的鲜鸡蛋、鲜鸭蛋分级的行业标准指出，对于内部存在血斑、肉斑等异物的蛋，被定为不合格，不可食用。而对于这种血斑蛋的检测，目前是采用人工照蛋器来识别，这种方法耗时费力，并且检测率较低。

可见/近红外光谱检测技术由于具有快速、无损的特点，已变成一种非常受欢迎的检测技术，它适用于规模化、自动化的工业生产，可用于商品的在线检测，实现商品的自动分级。在现有的技术中已存在一些利用可见/近红外光谱检测血斑蛋的装置，如：

在美国专利US 2823800中，描述了一种用双波长检测血斑蛋的装置。为了获得双波长光谱信息，该装置通过同步电机带动旋转镜旋转，当旋转镜转向滤光片1时可获得578 nm波长左右的光谱信息，当旋转镜转向滤光片2时，可获得595 nm波长左右的光谱信息。虽然此方法可以获得两不同波长下的光谱信息，但不是同时获得，鸡蛋在检测的时候需要停止，所以此装置检测缺乏实时性，检测效率低。

在美国专利US 4039259中，描述了一种用双波长检测血斑蛋的装置。为了获得双波长光谱信息，该装置将两个滤光片相隔180°安装在一个圆盘上，由电机带动圆盘旋转。当滤光片1经过光源时，可以获得575 nm波长左右的光谱信息，当滤光片2经过光源时，可以获得600 nm波长左右的光谱信息。和上一个专利相似，该装置虽然可以获得两个不同波长下的光谱信息，但不是同时获得，也缺乏实时性。

在美国专利US 7545487中，描述了一种用双波长检测血斑蛋的装置。为了获得双波长光谱信息，该装置采用半透明镜片，它可以实现某一波长下的光线发生反射，而其他光线发生透射。当反射的光线经过滤光片1时，可以获得577 nm波长左右的光谱信息；当透射光线进过滤光片2时，可以获得600 nm波长左右的光谱信息。虽然此装置可以同时获得两个不同波长下的光谱信息，但在用半透明镜片来实现一部分光反射和另一部分光透射的时候会产生光强损失，使得信号变弱，从而影响到检测的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双波段的血斑蛋在线检测方法和装置，利用二分叉光纤，在保证同时获得双波段光谱信息的前提下，减小光强的损失，并且结合二元Logistic判别模型实现血斑蛋的实时在线检测。

本发明采用的技术方案如下：

一、一种基于双波段的血斑蛋检测方法

本发明采用双波段方法，卤钨灯发射的光束透过鸡蛋，被检测单元接收，被接收的光束通过二分叉光纤分别进入了两个通道，一个通道是接收580±10 nm的波段透射光，另一个通道是接收600±10 nm的波段透射光，在数据处理单元结合二元Logistic判别模型实现血斑蛋的判别。

所述二元Logistic判别模型，其判别值公式为Y=121.9*A-149.361*B-16.028，其中A为580±10 nm波段范围的平均吸光度值，B为600±10 nm波段范围的平均吸光度值，当Y≥0时，判断为正常蛋，当Y<0时，判断为血斑蛋。

二、基于双波段的血斑蛋检测装置

本发明包括光源部分、输送机构、检测单元和数据处理单元；光源部分通过下支架臂安装在输送机构的正下方，检测单元通过上支架臂同轴安装在输送机构的正上方，光源部分和检测单元之间装有鸡蛋的输送机构，检测单元产生的电压信号接数据处理单元。

所述光源部分：包括灯罩、卤钨灯、透镜和风扇；透镜通过螺纹环安装在灯罩的前端，灯罩后端装有卤钨灯，透镜到卤钨灯的距离要等于透镜的焦距，卤钨灯侧面装有风扇。