[实用新型]小麦感染赤霉病等级及病粒率高光谱无损检测装置的光谱采集装置

说明书

本实用新型公开了一种小麦感染赤霉病等级及病粒率高光谱无损检测装置的光谱采集装置，采集装置的光谱采集单元中：光谱仪设置在立柱的上方，光谱仪的下方连接摄像头；光源通过光纤连接灯管；控制台设置在箱体本体的内部底端；白板和实验板均设置在控制台上；实验板上铺有黑色遮光布用来摆放被检测的麦粒样本，摄像头正对白板。本实用新型设计了一套光谱采集装置，用于实现小麦样本的无损检测。采集装置基于设计摄像头与白板的位置关系，便于采集光谱数据。控制台下方设计传送带结构，通过上位机软件可以控制样品的移动。实验板铺有黑布，辅以白板系统可直接完成黑白校正。

技术领域

本实用新型涉及农产品无损检测技术领域，具体是一种基于高光谱技术的小麦感染赤霉病等级及病粒率高光谱无损检测装置。

背景技术

小麦在中国是仅次于水稻的第二大粮食作物，2017年小麦播种总面积达到24万平方千米左右,总产量高达1.3亿吨左右，小麦作为世界上最重要的谷物资源之一，具有极高的营养价值，几乎全部作食用。因此，小麦及其制品的质量安全问题直接关系到中国大半人口的食品安全。随着农业结构的调整和国民生活质量的普遍提高，小麦食品质量安全问题也越来越得到全社会的广泛关注。

赤霉病是小麦的最主要病害之一，多发生于潮湿的长江中下游地区，近年来，受到种植制度和气候等因素的影响，该病呈现出逐年上升的趋势，且危害日趋加重，轻者导致减产，重者甚至绝收。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON，俗称呕吐毒素，为小麦感染赤霉病后生理分化后的代谢物)是引发小麦赤霉病的主要真菌毒素，DON毒素不仅仅对小麦细胞组织有毒害，更为严重的是感染的小麦作为食品、饲料时对人和牲畜的健康也将造成危害。但由于DON 毒素性质很稳定，耐压、耐热、耐弱酸、耐储藏，一般的食品加工并不能破坏其结构。因此，小麦赤霉病的识别和预防，对人畜健康、小麦产量都有着极其重大的影响。

传统的小麦赤霉病检测方法多以感官检验为主，一般是一看、二捏、三解剖的方法。但由于现代农业对数据多样和信息快速的需求，传统的检测方法已经无法满足现代化农业的发展。2008年5月1日起，新的《小麦》国家标准(GB1351-2008)开始实行，相关国家粮食卫生标准为DON≤1000μg/kg,为了避免DON毒素对人畜造成潜在的健康危害，小麦赤霉病的检测就成为各级粮食检测单位的当务之急。然而，现在常用于小麦赤霉病毒的化学检测方法，如气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、酶联免疫法(ELISA)等，虽然可以对小麦中的DON毒素进行精确、定量的分析，却有着破坏样本、消耗大量时间、程序复杂、检测成本高、严重污染环境等不可避免的缺点。为了小麦产业的健康发展、提高中国农产品在国际上的竞争力，需要开发一种快速、无损的小麦品质检测方法。

高光谱图像包含了丰富的图像信息及光谱信息，通过高光谱技术可以实现光谱分析和图像处理，因此在农业食品检测等领域得到了广泛应用。受DON毒素侵染的小麦，其表面有明显的褶皱，发灰，发白，会出现粉红头，黑头等症状，内部蛋白质也会发生变化，这种变化能够反映在光谱特征上。因此，使用高光谱技术检光谱测小麦中的DON含量是可行的。将样品的高光谱数据和DON浓度等级信息进行关联，通过化学计量学算法，建立数学模型，可以实现对小麦中DON含量等级的预测。利用光谱中的图像信息结合图像处理及模式识别方法建立麦粒感染赤霉病的检测模型。

如何对小麦进行感染赤霉病等级及病粒率无损检测是急需解决的问题。

实用新型内容

技术方案：

本实用新型针对背景技术中存在的问题，提出了一种小麦感染赤霉病等级及病粒率高光谱无损检测装置的光谱采集装置。

小麦感染赤霉病等级及病粒率高光谱无损检测装置的光谱采集装置，它包括箱体单元和光谱采集单元，其中：

-箱体单元包括：箱体本体、立柱，立柱竖直设置在箱体本体的中间；