一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法与流程

1.本发明涉及霉心病检测技术领域，尤其涉及一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法。


背景技术：

2.水果霉心病检测是提高水果品质的一项重要技术保障，其光路搭建是霉心病检测的基础。传统的方法是通过透镜形成聚合光，光随着行程的变化，光域和光强都会不同，接收端的光纤在不同位置得到的光谱数据差异较大。对于一些果皮较厚，果肉紧实，果径较大的水果，如梨、花牛果等难以检测。原因是光透过果子行程长，衰减幅度大，接收的光谱幅度低，噪声大。依靠提高发光体功率的做法，会造成散热大，发光体使用寿命短，不利于产业应用。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中所提出的技术问题，本发明提供一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法。
4.本发明采用以下技术方案实现：一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法，包括如下步骤
5.将两路平行的弱光源形成聚合光，将两路聚合光合并，合并后的光源经过另一个凹透镜形成一路强度均匀、幅度大、范围广的平行光，平行光通过水果后被光纤接收到，通过分析光谱信息来检测水果霉心病。
6.本方案还提出了一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其用于上述的检测方法，其包括
7.工作台、聚光组件、平行光组件、产品固定组件以及光线接收组件。
8.聚光组件设置有至少两组凸透镜单元，用于汇聚光源；
9.平行光组件设置在聚光组件的聚光点之前，用于形成平行光束；
10.产品固定组件设置在平行光组件的出光侧，其用于固定水果；
11.光线接收组件用于接收穿过水果的光谱信息。
12.作为上述方案的进一步改进，凸透镜单元包括安装模块和与安装模块连接的凸透镜，安装模块包括滑槽一、滑动连接在滑槽一中的安装柱，安装柱上开设有环形槽，环形槽的外周侧设有齿环，且环形槽处安装有与安装柱滑动连接的推拉杆，推拉杆的侧面设有与齿环啮合的齿板，凸透镜连接在安装柱的顶端。
13.通过上述方案能够方便调节凸透镜和光源之间的夹角，便于根据光源位置进行调节使用。
14.作为上述方案的进一步改进，安装柱的底端相对转动连接有活动块，活动块和滑槽滑动连接，且沿工作台的长度方向的中线对称设有两组凸透镜单元，两组凸透镜单元中的推拉杆之间通过一连接杆连接，连接杆能够沿工作台的宽度方向伸缩。
15.通过两组凸透镜的设置，能够将多组光源的光束汇聚，在不增加光源功率的情况下，能够提高穿透果实的光源强度。
16.作为上述方案的进一步改进，产品固定组件包括放置板和基板以及连接基板和放置板的高度调节模块，基板的底部设置有和工作台连接的安装模块，放置板的顶部安装有固定水果的定位模块。
17.通过上述结构，能够调节水果位置，便于根据实际需要进行调节，使得测量结构更加准确。
18.作为上述方案的进一步改进，高度调节模块包括基座、呈矩形分布的四根调节柱，基座固定在基板上，基座上矩形分布有与调节柱对应的螺纹槽，调节柱的底端和对应的螺纹槽螺旋连接，调节柱的顶部与放置板转动连接，调节柱的中部套接齿圈，基座上滑动连接有两根平行的活动杆，活动杆相邻两侧均设有齿条一，活动杆远离一侧设置有齿条二，且两个活动杆之间转动安装有传动齿轮，传动齿轮分别和两个齿条一啮合，齿条二和相邻的齿圈啮合，且活动杆的两端均固定有手持杆。
19.上述方案提出的结构，方便操作，能够快速调节水果高度。
20.作为上述方案的进一步改进，安装模块包括磁吸块和安装滑动座，其中，安装滑动座和基台的顶面滑动连接，磁吸块和安装滑动座均固定在基板底面，且工作台的顶面设置有磁吸层，能够和磁吸块磁吸相吸。
21.通过上述设置，能够方便调节基板在工作台上的位置，便于根据实际需要进行选用。
22.作为上述方案的进一步改进，定位模块至少设有两组，定位模块包括压板、立柱、柱状弹簧，其中，立柱垂直固定在放置板的顶面，压板的一端活动套设在立柱上，压板和放置板之间的立柱外侧安装有柱状弹簧，压板和放置板之间用于放置水果。
23.通过上述结构，方便从上方夹持水果，并不影响对水果内部进行检查，并且操作快速编辑，提高工作效率。
24.作为上述方案的进一步改进，平行光组件和光线接收组件均包括一连接模块，连接模块包括开设在基台上的调节槽、滑动安装在调节槽中滑动块，滑动块上固定有连杆，连杆上活动套设有定位环，定位环和滑动块之间的连杆外侧安装有回复弹簧，回复弹簧的两端分别和滑动块以及定位环连接，连杆的顶端用于和平行光组件中的凹透镜或光线接收组件中的光线接收器连接。
25.通过连接模块可快速调节凹透镜的位置或者调节光纤接收器的位置
26.作为上述方案的进一步改进，调节槽四周的工作台顶面设有若干防滑凸起，防滑凸起能够增加定位环和工作台顶面之间的摩擦力。
27.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
28.本发明将两路弱平行光源通过透镜后形成聚合光，提高了单路弱光源的使用效率，每路聚合光汇合形成强的扇面光源，在扇面光源汇聚点前设置一块凹透镜后，形成均匀平行光。平行光强度均匀，范围广，接收端光纤在不同位置接收的光谱信息差异小。整体光路的搭建范围小，区别与传统方法，透过果子的光源的一致性和有效性明显提升，提高了水果霉心病的检测精确度。解决了大果径水果检测中光难以穿过果子而导致无法检测的问题。
附图说明
29.图1为本发明实施例1提供的检测方法的原理图；
30.图2为本发明实施例1提供的两个凸透镜时的光源汇聚效果图；
31.图3为本发明实施例1提供的三个凸透镜时的光源汇聚效果图；
32.图4为本发明实施例2提供的检测设备的部分结构俯视图；
33.图5为本发明实施例2提供的聚光组件的部分结构示意图；
34.图6为本发明实施例2提供的产品固定组件的部分结构俯视图；
35.图7为本发明实施例2提供的产品固定组件的部分结构侧视图；
36.图8为本发明实施例2提供的连接模块的俯视结构示意图；
37.图9为本发明实施例2提供的连接模块的侧视结构示意图。
38.主要符号说明：
39.图中：工作台1、聚光组件2、平行光组件3、产品固定组件4、光线接收组件5、滑槽一201、环形槽202、安装柱203、推拉杆204、连接杆205、放置板401、手持杆402、活动杆403、传动齿轮404、调节柱405、压板406、立柱407、柱状弹簧408、齿圈409、磁吸块410、基板411、安装滑动座412、基座413、螺纹槽414、定位环6、调节槽7、滑动块8、防滑凸起9、回复弹簧11、连杆12。
具体实施方式
40.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
41.实施例1：
42.本方案提出的一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法，包括如下步骤
43.如图1所示，将两路平行的弱光源形成聚合光，将两路聚合光合并，合并后的光源经过另一个凹透镜形成一路强度均匀、幅度大、范围广的平行光，平行光通过水果后被光纤接收到，通过分析光谱信息来检测水果霉心病。
44.进一步的，如图2所示，两路弱光源的形成的平行光透过焦距为f1的凸透镜，两块透镜位于以汇聚点为中心，以f1为半径的圆的切线上。两个透镜边缘相交。下图可以看到，透过两个透镜形成的光形成一个扇面形状。
45.如果光源强度不够，还可以使用多路焦距相同，边缘相交的凸透镜，形成扇面光。如图3所示。
46.根据图2-3可以看到，两路弱光源经过透镜汇聚，然后在透镜焦点处形成叠加。其目的保证弱光源光线汇聚前不干扰，整体布局紧凑美观。可以看到，这样的光路设计可以通过弱光源的叠加，形成强光源。
47.如图1所示，两路光源聚合后，在光源汇聚点前f2处设置一个凹透镜，凹透镜的焦距为f2。通过光学线路可以看到，进入凹透镜的光为扇面形状，两路弱光源的发出的光全部进入凹透镜，光源利用率高。经过凹透镜后，光路变成平行光。
48.实施例2：
49.本方案还提出了一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其用于上述的检测
方法，其包括
50.工作台1、聚光组件2、平行光组件3、产品固定组件4以及光线接收组件5。
51.聚光组件2设置有至少两组凸透镜单元，用于汇聚光源；
52.平行光组件3设置在聚光组件2的聚光点之前，用于形成平行光束；
53.产品固定组件4设置在平行光组件3的出光侧，其用于固定水果；
54.光线接收组件5用于接收穿过水果的光谱信息。
55.作为本方案一可选地实施方式，可参照图5，凸透镜单元包括安装模块和与安装模块连接的凸透镜，安装模块包括滑槽一201、滑动连接在滑槽一201中的安装柱203，安装柱203上开设有环形槽202，环形槽202的外周侧设有齿环，且环形槽202处安装有与安装柱203滑动连接的推拉杆204，推拉杆204的侧面设有与齿环啮合的齿板，凸透镜连接在安装柱203的顶端。通过推拉杆204移动，能够驱动安装转203转动，从而调节凸透镜的安装角度。
56.通过上述方案能够方便调节凸透镜和光源之间的夹角，便于根据光源位置进行调节使用。
57.安装柱203的底端相对转动连接有活动块，活动块和滑槽201滑动连接，且沿工作台201的长度方向的中线对称设有两组凸透镜单元，两组凸透镜单元中的推拉杆204之间通过一连接杆205连接，连接杆205能够沿工作台1的宽度方向伸缩。
58.通过两组凸透镜的设置，能够将多组光源的光束汇聚，在不增加光源功率的情况下，能够提高穿透果实的光源强度，并且连接杆205能够伸缩，方便调节两个凸透镜之间的距离，调节光束汇聚程度。
59.参照图6-图7，在本方案中，产品固定组件4包括放置板401和基板411以及连接基板411和放置板401的高度调节模块，基板411的底部设置有和工作台1连接的安装模块，放置板401的顶部安装有固定水果的定位模块。
60.通过上述结构，能够调节水果位置，便于根据实际需要进行调节，使得测量结构更加准确。
61.高度调节模块包括基座413、呈矩形分布的四根调节柱405，基座413固定在基板411上，基座413上矩形分布有与调节柱405对应的螺纹槽414，调节柱405的底端和对应的螺纹槽414螺旋连接，调节柱405的顶部与放置板401转动连接，调节柱405的中部套接齿圈409，基座413上滑动连接有两根平行的活动杆403，活动杆403相邻两侧均设有齿条一，活动杆403远离一侧设置有齿条二，且两个活动杆403之间转动安装有传动齿轮403，传动齿轮404分别和两个齿条一啮合，齿条二和相邻的齿圈409啮合，且活动杆403的两端均固定有手持杆402。
62.上述方案提出的结构，方便操作，能够快速调节水果高度。
63.安装模块包括磁吸块410和安装滑动座412，其中，安装滑动座412和基台1的顶面滑动连接，磁吸块410和安装滑动座412均固定在基板411底面，且工作台1的顶面设置有磁吸层，能够和磁吸块410磁吸相吸。
64.通过上述设置，能够方便调节基板411在工作台1上的位置，便于根据实际需要进行选用。
65.定位模块至少设有两组，定位模块包括压板406、立柱407、柱状弹簧408，其中，立柱407垂直固定在放置板401的顶面，压板406的一端活动套设在立柱407上，压板406和放置
板401之间的立柱407外侧安装有柱状弹簧408，压板和放置板401之间用于放置水果。
66.通过上述结构，方便从上方夹持水果，并不影响对水果内部进行检查，并且操作快速编辑，提高工作效率。
67.平行光组件3和光线接收组件5均包括一连接模块，连接模块包括开设在基台1上的调节槽7、滑动安装在调节槽7中滑动块8，滑动块8上固定有连杆12，连杆12上活动套设有定位环6，定位环6和滑动块8之间的连杆12外侧安装有回复弹簧11，回复弹簧11的两端分别和滑动块8以及定位环6连接，连杆12的顶端用于和平行光组件3中的凹透镜或光线接收组件5中的光线接收器连接。
68.通过连接模块可快速调节凹透镜的位置或者调节光纤接收器的位置
69.作为上述方案的进一步改进，调节槽7四周的工作台1顶面设有若干防滑凸起9，防滑凸起9能够增加定位环6和工作台1顶面之间的摩擦力。
70.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

技术特征：
1.一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤将两路平行的弱光源形成聚合光，将两路聚合光合并，合并后的光源经过另一个凹透镜形成一路强度均匀、幅度大、范围广的平行光，平行光通过水果后被光纤接收到，通过分析光谱信息来检测水果霉心病。2.一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其用于如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，包括工作台，聚光组件，所述聚光组件设置有至少两组凸透镜单元，用于汇聚光源；平行光组件，所述平行光组件设置在聚光组件的聚光点之前，用于形成平行光束；产品固定组件，产品固定组件设置在平行光组件的出光侧，其用于固定水果；光线接收组件，其用于接收穿过水果的光谱信息。3.如权利要求2所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述凸透镜单元包括安装模块和与安装模块连接的凸透镜，安装模块包括滑槽一、滑动连接在滑槽一中的安装柱，安装柱上开设有环形槽，环形槽的外周侧设有齿环，且环形槽处安装有与安装柱滑动连接的推拉杆，推拉杆的侧面设有与齿环啮合的齿板，所述凸透镜连接在安装柱的顶端。4.如权利要求3所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述安装柱的底端相对转动连接有活动块，活动块和滑槽滑动连接，且沿工作台的长度方向的中线对称设有两组凸透镜单元，两组凸透镜单元中的推拉杆之间通过一连接杆连接，所述连接杆能够沿工作台的宽度方向伸缩。5.如权利要求2所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述产品固定组件包括放置板和基板以及连接基板和放置板的高度调节模块，所述基板的底部设置有和工作台连接的安装模块，放置板的顶部安装有固定水果的定位模块。6.如权利要求2所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述高度调节模块包括基座、呈矩形分布的四根调节柱，基座固定在基板上，基座上矩形分布有与调节柱对应的螺纹槽，调节柱的底端和对应的螺纹槽螺旋连接，调节柱的顶部与放置板转动连接，调节柱的中部套接齿圈，基座上滑动连接有两根平行的活动杆，活动杆相邻两侧均设有齿条一，活动杆远离一侧设置有齿条二，且两个活动杆之间转动安装有传动齿轮，传动齿轮分别和两个齿条一啮合，齿条二和相邻的齿圈啮合，且活动杆的两端均固定有手持杆。7.如权利要求6所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述安装模块包括磁吸块和安装滑动座，其中，所述安装滑动座和基台的顶面滑动连接，磁吸块和安装滑动座均固定在基板底面，且工作台的顶面设置有磁吸层，能够和磁吸块磁吸相吸。8.如权利要求7所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述定位模块至少设有两组，定位模块包括压板、立柱、柱状弹簧，其中，立柱垂直固定在放置板的顶面，压板的一端活动套设在立柱上，压板和放置板之间的立柱外侧安装有柱状弹簧，压板和放置板之间用于放置水果。9.如权利要求2所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述平行光组件和光线接收组件均包括一连接模块，连接模块包括开设在基台上的调节槽、滑
动安装在调节槽中滑动块，所述滑动块上固定有连杆，连杆上活动套设有定位环，定位环和滑动块之间的连杆外侧安装有回复弹簧，回复弹簧的两端分别和滑动块以及定位环连接，连杆的顶端用于和平行光组件中的凹透镜或光线接收组件中的光线接收器连接。10.如权利要求9所述的一种可提高水果霉心病检测精度的检测设备，其特征在于，所述调节槽四周的工作台顶面设有若干防滑凸起，防滑凸起能够增加定位环和工作台顶面之间的摩擦力。

技术总结
本发明涉及霉心病检测技术领域，公开了一种可提高水果霉心病检测精度的检测方法，包括如下步骤：将两路平行的弱光源形成聚合光，将两路聚合光合并，合并后的光源经过另一个凹透镜形成一路强度均匀、幅度大、范围广的平行光，平行光通过水果后被光纤接收到，通过分析光谱信息来检测水果霉心病。本发明将两路弱平行光源通过透镜后形成聚合光，提高了单路弱光源的使用效率，每路聚合光汇合形成强的扇面光源，在扇面光源汇聚点前设置一块凹透镜后，形成均匀平行光。平行光强度均匀，范围广，接收端光纤在不同位置接收的光谱信息差异小。整体光路的搭建范围小，区别于传统方法，透过果子的光源一致性和有效性明显提升，提高了水果霉心病检测精确度。测精确度。测精确度。


技术研发人员：尤昕 方皓 刘瑞 姚树良 计美龙
受保护的技术使用者：合肥泰禾智能科技集团股份有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/7