[发明专利]基于智能手机的苹果糖度无损测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于智能手机的苹果糖度无损测量装置及方法，其中，该装置主要包括：装置机壳和光学设备，其中，装置机壳包括基座、后壳、卡口结构、手机上下挡板及外胀紧套，后壳安装与基座的背面，卡口结构嵌入后壳，且与预设智能手机的摄像头对准，手机上下挡板安装在基座正面的上方和下方，外胀紧套套在卡口结构外围；光学设备包括光学测头、近红外激光二极管光源及开关组合，光学测头与卡口结构旋合，近红外激光二极管光源安装在光学测头内部，且与开关组合连接。该装置体积小、便携性高，其中，光学测头特殊结构设计，保证手机摄像头采集到的图像即为近红外光漫反射光图像，避免复杂光路设计，在降低装置成本的同时更易保证测量精度。

技术领域

本发明涉及苹果糖度检测技术领域，特别涉及一种应用智能手机的苹果糖度无损测量装置及方法。

背景技术

现有苹果糖度检测技术多为有损检测，利用其榨汁后果汁的折射率测量糖度，这种检测方法会损坏果品，造成较大的浪费，而且不宜在其成长阶段进行糖度测量，难以指导后续农作物培育等，此外此种检测方式效率低下，不适合大规模的测量。

因此，该技术领域相继提出多种无损检测装置及方法，例如，相关技术一公开了一种近红外苹果糖度无损检测装置及方法，其应用近红外发光二极管照射苹果后，采用光电检测器采集漫反射信号，随后建立漫反射信号电压值和糖度真实值之间的模型从而完成苹果糖度的测量。相关技术二公开了一种水果糖度无损检测方法装置、计算机设备和存储介质，其采用手机摄像头获取近红外光照射待测水果时漫反射形成的待测散射图像，随后应用各模块处理，最终得到糖度值。

但相关技术特征一采用装置复杂，不便携难以普及；相关技术特征二采集漫反射光所用方式为其所述的分光子系统，包括：光学狭缝、准直透镜、反射光栅、手机摄像头，该模块构成复杂，应用光学器件提高装置成本，且光学系统搭建难以保证精度；此外，其光线采集子系统由LED光源组成，光源功率为500mW，采用插电式(双头插头)供电，光源功率较大，耗电量高，且由于供电方式装置不便携带，很难进行日常应用普及。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于智能手机的苹果糖度无损测量装置。

本发明的另一个目的在于提出一种基于智能手机的苹果糖度无损测量方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了基于智能手机的苹果糖度无损测量装置，包括：装置机壳、光学设备和配套软件，其中，所述装置机壳包括基座、后壳、卡口结构、手机上下挡板及外胀紧套，所述后壳安装与所述基座的背面，所述卡口结构嵌入所述后壳，且与预设智能手机的摄像头对准，所述手机上下挡板安装在所述基座正面的上方和下方，所述外胀紧套套在所述卡口结构外围；所述光学设备包括光学测头、近红外激光二极管光源、开关组合及控制电路，所述光学测头与所述卡口结构旋合，所述近红外激光二极管光源安装在所述光学测头内部，且通过所述控制电路与所述开关组合连接

本发明实施例的基于智能手机的苹果糖度无损测量装置，体积小且便携性高，同时，光学测头特殊结构设计，保证手机摄像头采集到的图像即为近红外光漫反射光图像，避免复杂光路设计，在降低装置成本的同时更易保证测量精度，此外，配套软件与装置配套性好，操作简单，测量方便，且配套软件具有动态测量及静态测量两种测量方式应用方便，更易普及。

另外，根据本发明上述实施例的基于智能手机的苹果糖度无损测量装置还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述光学测头上装有黑色软橡胶垫，以减少苹果测点形状各异而与测头间存在间隙测头间存在间隙。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述近红外激光二极管光源包括四种不同波长且并联的近红外激光二极管，其中，波长分别为：830nm、850nm、905nm和980nm。