[发明专利]一种基于多光谱技术的食品微生物检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于多光谱技术的食品微生物检测装置，其特征在于，包括：箱体，激发光源、多光谱检测器；所述激发光源和所述多光谱检测器均安装于所述箱体内，所述激发光源用以照射待检测的食品，激发食品表面的未知微生物，使之产生多光谱数据；所述多光谱检测器用以对食品产生的多光谱数据进行采集、提取、对比判断，并输出结果；

所述多光谱检测器检测的光谱波段包括紫外光波段、可见光波段和部分近红外波段，检测的波长范围为250-1100nm，所述多光谱检测器连接有食品微生物多光谱标准数据库。

2.如权利要求1所述的基于多光谱技术的食品微生物检测装置，其特征在于：所述激发光源的波长范围为190-550nm。

3.如权利要求1所述的基于多光谱技术的食品微生物检测装置，其特征在于：所述多光谱检测器一体集成有数据处理终端，所述食品微生物多光谱标准数据库设于所述数据处理终端。

4.如权利要求1所述的基于多光谱技术的食品微生物检测装置，其特征在于：所述多光谱检测器与所述数据处理终端为分体设计，所述多光谱检测器与所述数据处理终端通信连接，所述食品微生物多光谱标准数据库设于所述数据处理终端。

5.如权利要求1所述的基于多光谱技术的食品微生物检测装置，其特征在于：所述激发光源和所述多光谱检测器均安装于所述箱体的上端，所述激发光源还包括照明部分和杀菌部分，所述杀菌部分为紫外线杀菌灯，所述照明部分为LED灯。

6.一种基于多光谱技术的食品微生物检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-5任一项所述的检测装置，包括以下步骤：

S1：采用食品微生物标准样本和食品微生物训练样本获取不同种食品微生物多光谱数据，然后对不同种食品微生物多光谱数据进行处理分析，建立标准食品微生物多光谱模型，以形成食品微生物多光谱标准数据库；

S2：打开箱体，开启激发光源及多光谱检测器，将待检测的食品放置于箱体的内部下端；然后关闭箱体，激发光源照射待检测的食品，激发食品表面的未知微生物，使之产生多光谱数据；

S3：由多光谱检测器采集食品表面的多光谱数据，对目标区域的多光谱数据进行初步处理，初步处理后再与食品微生物多光谱标准数据库进行比对；当未知微生物产生的光谱信息与食品微生物多光谱标准数据库中的某种微生物的标准光谱模型匹配时，则判断食品含有该微生物，同时根据光谱信号的强弱，计算出其含量，得出食品表面含有一定量的某种微生物的信息；

S4：通过多光谱检测器将食品表面含有一定量的某种微生物的信息反馈给数据处理终端，再通过数据处理终端反馈给用户。

7.如权利要求6所述的基于多光谱技术的食品微生物检测方法，其特征在于：S1中，食品微生物标准样本用于建立标准的微生物多光谱数据。

8.如权利要求6所述的基于多光谱技术的食品微生物检测方法，其特征在于：S1中，食品微生物训练样本用于模拟真实环境建立模拟多光谱数据，其中，数据获取的方法为：用不同浓度的不同菌种喷洒于不同的食物表面，采集相应的多光谱数据。

9.如权利要求6所述的基于多光谱技术的食品微生物检测方法，其特征在于：S1中，采用的处理分析方法为聚类别分析方法，包括欧氏距离法、深度神经网络法、卷积神经网络法。

10.如权利要求6所述的基于多光谱技术的食品微生物检测方法，其特征在于：S2中，多光谱数据包括吸收光谱、反射光谱、散射光谱或荧光光谱的光谱信息和图像信息。