[发明专利]偏振散射测量红枣组织光学参数的方法及装置

说明书

本发明公开了偏振散射测量红枣组织光学参数的方法及装置，涉及农产品品质光学参数测量方法领域，解决了红枣品质无损检测中忽略表面薄层纹理和折射率分布特征对光谱偏振态的影响，无法得到较高检测精度的问题。主要采用偏振散射法测量红枣组织光学参数，包括：对红枣不同组织结构特征的等效散射模型进行理论仿真，得出理论对照特征参数；对不同时期的红枣切片理化指标测量，标记对应红枣偏振散射图，获取组织光学参数与微孔尺度特征参量对应关系；对上述切片多角度的偏振反射和偏振透射检测，得出实际光学组织参数；将理论对照参数与实际光学组织参数进行偏差修正，得到红枣组织光学参数模型，用以判断实际检测中的红枣品质。

技术领域

本发明涉及一种农产品品质光学参数测量方法技术领域，尤其涉及一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法及装置。

背景技术

在红枣品质检验中，通常利用无损检测方法中，常规光谱无损检测方法采取多元散射校正MSC，标准正态变量变换SNV的方法提高稳定性的同时降低精度,但是由于红枣是天然产物，结构复杂，成分分布不均匀，其内部组织可等效为不同尺度的散射单元随机分布的散射介质；由于不同等效尺度的散射单元的折射率随波长变化分布不同，散射光的偏振态和方向受尺度、折射率色散等多种因素影响，出现散射和衍射并存，散射和色散并存的现象；常规光谱无损检测方法中忽略了表面薄层组织结构特征对光谱偏振态的影响，因而在红枣品质检测中无法获得精细品质信息。

在实现上述检测时，仍然存在以下问题：红枣品质无损检测中忽略了表面薄层纹理和折射率分布特征对光谱偏振态的影响，无法得到较高检测精度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法及装置，主要目的是解决枣品质无损检测中忽略了表面薄层纹理和折射率分布特征对光谱偏振态的影响，无法得到较高检测精度的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术发难：

一方面，本发明实施例提供了一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法，包括如下步骤：

对红枣不同组织结构特征的等效散射模型切片进行微孔尺度大小分布统计，并进行多角度散射偏振的理论仿真，得出对应光谱偏振特征、相关参数以及相互之间的影响、变化规律，作为理论对照光学组织特征参数；

对不同时期的红枣切片进行品质特征理化指标测量并标记建立对应的特征偏振散射云图，获取组织光学参数与微孔尺度大小、折射率分布统计特征的对应关系；

对上述不同时期标记了理化指标的红枣切片在四个偏振方向上进行多角度的反射检测和透射检测，得出实际光学组织参数；

将理论对照光学组织特征参数与实际光学组织参数进行对比且互为参照进行调整修正误差，得到红枣的组织光学参数模型，用以判断实际检测中的红枣品质。

可选的，前述的一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法，其中所述红枣组织结构等效散射模型为按照红枣结构特点将其按不同折射率进行理想分层，包括表面反射层、中间散射层和吸收层在内多层介质的圆形、圆锥形或三角棱形的几何体。

可选的，前述的一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法，其中所述理论仿真为结合基于米散射理论的多角度散射偏振仿真，在不同尺度、不同折射率以及不同散射角度上反演红枣的组织光学参数，获取散射光强随尺度变化规律、散射光强随方向变化规律、散射光强随波长在变化规律、偏振特征随方向和波长变化规律以及获取红枣高散射低吸收介质的光学组织参数。

可选的，前述的一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法，其中所述理化特征指标包括表皮粗糙度、光泽度、折射率、含水率、糖度以及酸度等。

可选的，前述的一种偏振散射测量红枣组织光学参数的方法，其中所述不同时期包括红枣的脆熟期、白熟期和完熟期。