一种无损检测水果表面缺陷的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109827971A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910206068.8(22)申请日2019.03.19(71)申请人湖州灵粮生态农业有限公司地址314500浙江省湖州市湖州南太湖高新技术产业园区大钱村张家浒自然村(72)发明人王松高佳沈利强(74)专利代理机构北京君恒知识产权代理事务所(普通合伙)11466代理人张强(51)Int.Cl.G01N21/95(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种无损检测水果表面缺陷的方法(57)摘要本发明涉及一种无损检测水果表面缺陷的方法，包括以下步骤：制做稀有气体光源，将稀有气体色光分别照射样本水果和待测水果，采集明暗度不同的图像；分别提取样本水果和待测水果特征源图像的特征曲线，所述特征曲线表征水果表面缺陷，由于水果表面的差异，收集到的图像之间存在差异，提取得到的特征曲线存在差异；将特征曲线的端点进行逐像素扫描，计算相邻像素之间的偏移量，得到该特征曲线对应的线性弧度偏移数组；对比样本水果与待测水果之间的线性弧度偏移数组，判断水果表面缺陷的等级数。该方法利用稀有气体通电后的光辐照水果，并能够依据线性弧度偏移数组来对水果的表面等级缺陷程度划分，分级相对可靠，且实现无损检测。CN109827971ACN109827971A权利要求书1/1页1.一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，制做光源，将氩气通入灯管后，通电产生色光；步骤S2，用步骤S1得到的色光分别照射样本水果和待测水果，所述样本水果为一组表面缺陷程度不同的水果，通过计算机视觉系统采集明暗度不同的图像；所述色光分别从五个角度照射水果，每个水果组成五个不同角度的特征源图像；步骤S3，分别提取样本水果和待测水果特征源图像的特征曲线，所述特征曲线表征水果表面缺陷，由于水果表面的差异，步骤S2收集到的图像之间存在差异，提取得到的特征曲线存在差异；步骤S4，将特征曲线的端点进行逐像素扫描，计算相邻像素之间的偏移量，得到该特征曲线对应的线性弧度偏移数组；步骤S5，对比样本水果与待测水果之间的线性弧度偏移数组，判断水果表面缺陷的等级数。2.根据权利要求1所述的一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，所述水果表面缺陷的等级数至少包括5个，等级数越高，水果表面缺陷程度越高。3.根据权利要求1所述的一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，所述氩气可以替换为氦气、氖气、氙气中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括自动去除不合格水果的步骤，所述不合格水果的表面等级缺陷程度大于等于5。5.根据权利要求1所述的一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，所述步骤S2中的色光围绕水果旋转光照。6.根据权利要求1所述的一种无损检测水果表面缺陷的方法，其特征在于，所述灯管的直径在6-20毫米之间。2CN109827971A说明书1/3页一种无损检测水果表面缺陷的方法技术领域[0001]本发明涉及光学和农业领域，尤其是涉及一种无损检测水果表面缺陷的方法。背景技术[0002]中国素有“世界水果王国”的美称，几乎所有种类的水果都有生产且产量高，但由于检测分级设备落后，水果在国际市场竞争力依然不够，出口率较低，水果在采后贮运过程中存在表面损伤的问题。水果的硬度，也称坚实度，是指果肉抗压力的强弱，可以作为判断成熟度和品质的一项重要指标。准确地检测水果的表面缺陷，对于确定适宜的收获期、采后保存、评估最佳食用期以及产品分级等都具有重要意义。[0003]传统的水果表面检测方法主要是抽样，通常抽取几个样品进行检测点，然后在检测点，检验率低且费时费力。[0004]申请号201310064119.0的专利公开了一种基于激光多普勒测振的水果硬度无损检测方法及装置，所述检测方法包括步骤：采集具有代表性的水果组成建模样品集；样品质量的测定；振动信号的采集；振动信号的处理；硬度标准值的测定；硬度预测模型的建立和验证。该方法及装置虽然能够结合振动控制系统和振动信号采集系统检测水果硬度，但是激光能量极大，它与物质相互作用后，组成物质的微观粒子吸收或辐射光子，光子的能量是用E=hv来计算的，其中h为普朗克常量，v为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围3.846×10^（14）Hz到7.895×10^（14）Hz。激光照射水果表面后，也会产生热效应，相应的引起水果表面和内部温度升高，加快水果成熟，影响水果品质，不利于保存。发明内容[0005]基于激光辐照水果表面后引起的物理效应、化学效应和生物效应的技术问题，本发明提供了一种无损检测水果表面缺陷的方法。[0006]本发明的技