[发明专利]一种果蔬新鲜度检测及评价方法

权利要求书

1.一种果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，包括：

基于多光谱芯片技术，设计光谱采集装置，并获取待测果蔬光谱信息；

对光谱信息进行预处理，建立模型；

基于模型输出的结果，进行果蔬光谱数据的定性分析，评价待测果蔬的新鲜度。

2.如权利要求1所述的果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，所述光谱采集装置，包括基于滤波技术的光学结构，采集以下波长的光谱信息：采集425纳米、490纳米、550纳米、650纳米、850纳米、970纳米、1015纳米和1150纳米波长的光谱信息。

3.如权利要求2所述的果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，所述光谱采集装置，包括：

壳体(1)，起到隔绝环境光的作用，

在壳体(1)的腔体内设有基于滤波技术的光学结构(2)，

在壳体(1)的后侧板设有出线孔(11)，用于布置导线，

在壳体(1)的前侧板设有光源安装孔(12)，用于安装提供近红外光的卤钨光源；

所述基于滤波技术的光学结构(2)，包括：

滤波片安装板(21)，平行于光源安装孔(12)，

在滤波片安装板(21)中心设有第一开孔(24)，

围绕第一开孔(24)四周，均匀的设有8个第二开孔(25)；

滤波片安装板(21)朝向光源安装孔(12)的一侧，设有滤波片阵列(22)，

所述滤波片阵列(22)包括8个不同波长的滤波片，用于将从果蔬内部漫反射光谱信息滤波到以下特定波长：425纳米、490纳米、550纳米、650纳米、850纳米、970纳米、1015纳米和1150纳米波长，

滤波片与第二开孔(25)一一对应；

滤波片安装板(21)朝向出线孔(11)的一侧，设有8个光学传感器(23)，用于接受特定波长的光信息，并将光信号转换为电压信号，

光学传感器(23)与第二开孔(25)一一对应。

4.如权利要求1所述的果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，所述获取待测果蔬光谱信息，包括：对不同贮藏时期的果蔬，分别采集果蔬的光谱信息，测定不同贮藏时期的品质信息；

所述不同贮藏时期分为：新鲜时期和腐败时期；

收集果蔬样本后，将果蔬样本贴近光源，通过光谱采集装置得到光谱信息。

5.如权利要求4所述的果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，所述对光谱信息进行预处理，建立模型，包括：

根据品质信息拟合得到新鲜度表达式；

根据新鲜度表达式，得到新鲜度的计算数值，将样本分类新鲜和不新鲜两类；

基于不同波长组合方法计算用于建模的光谱矩阵；

提取光谱中的有效信息；

利用新型建模方法，建立可靠的线性分类模型；

确定最佳定性阈值。

6.如权利要求5所述的果蔬新鲜度检测及评价方法，其特征在于，针对光谱定性分析问题，判断样本是否新鲜；

定性分析时，首先得到所有的类间差异和类内差异，而后再选择最大和最小，

式(1)和式(2)为类间差异和类内差异的计算方法：

其中，

q_b,th和q_i,th分别为类间差异和类内差异；n为样本的总数；u₀和u₁分别为第一类和第二类样本光谱预测值的平均；u为所有的样本预测值的平均；l为第一类样本的数量；x_h为第h个样本的预测值；th为定性判别阈值；

第一类样本：新鲜的果蔬，

第二类样本：不新鲜的果蔬；

迭代依据可由计算得到，其中Q_th只和阈值有关；

Q_th变量最大，对应了最大类间差异和最小类内差异。