一种用智能手机无损检测水果糖度的方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-09-18 15:12:30
本发明涉及一种用智能手机无损检测水果糖度的方法,该方法首先于暗环境中用短波长的光源激发出同一品种水果至少5枚不同糖度果实各自果皮选定区域的荧光,借助智能手机测出组成该荧光在红、绿、蓝波段的强度分布,与检测果汁糖浓度的有损糖度检测标准方法得到的糖度值比对,得到荧光强度比与水果糖度的对应关系方程,借助智能手机于暗环境中拍摄同一品种水果的荧光照片,由手机应用程序基于照片中同一像素记录的荧光强度比代入前述的荧光强度比与水果糖度的对应关系方程计算得知水果糖度,多点检测取平均以提高检测精度。本方法利用任何有拍照功能的智能手机,仅需要附加一个短波长的光源并遮挡环境光就可以对挂枝果实作实时、原位、无损检测。
本发明目的在于提供一种用智能手机无损检测水果糖度的方法,该检测方法在遮光暗环境下,只需要为智能手机附加一个短波长的激励光源,就可以借助应用程序调用智能手机的摄像头拍摄并转换荧光图像为糖度分布图像,达到实时、无损、原位检测水果糖度的效果。本发明技术方案如下:一种用智能手机无损检测水果糖度的方法,其特征在于方法步骤如下:步骤一、从同一品种水果中选取不同糖度的标准样品果实至少5枚,用短波光源激发出果皮上选定区域的荧光;步骤二、遮挡环境光,用智能手机拍摄记录果皮上选定区域的荧光图像,读取照片上同一像素记录的红、绿、蓝分量,求取红/绿、红/蓝、绿/蓝荧光的强度比随糖度变化的规律方程;步骤三、遮挡环境光,用智能手机应用程序拍摄或实时显示未知糖度的同一品种水果选定区域的荧光图像,继而由所述应用程序求取同一像素记录的红/绿、红/蓝、绿/蓝荧光的强度比,最后由所述应用程序根据上一步骤得到的规律方程将所述的强度比换算为糖度,所述的应用程序将换算出的糖度分布以灰度图像或色阶图显示;本发明的实质是利用智能手机分析天然有机物的环境敏感荧光。检测系统的硬件仅由短波光源、智能手机组成,检测系统的软件是一个
果实的采摘、储存、运输、销售的合适时机及条件都必须关切水果的成熟度。经验的方法可以通过果实的色泽、气味、硬度等理化特征判断其成熟度,但这种判断缺乏一致性和准确性。水果的成熟度不同,果实的糖含量随之发生改变,糖度的检测是一种较为精准的成熟度测定方法。
直接测定糖度的标准方法需要将被测果实榨汁后测量果汁。常见的测量果汁糖度的方法有分光光度法、光偏振分析(旋光法)、折射率测定法、糖浓度化学滴定法等,但因为需要损伤果实,这些方法不适于检测评估挂枝果实是否可以采摘、储存的果实是否已自然成熟可以销售。
基于光谱原理可以无损检测果实成熟度。一种方法是利用果皮在可见光区的吸收光谱,代替人眼对颜色的经验判断;另一种方法是利用果皮在红外光波段的特征吸收。现行的这两种无损检测方法需要借助专门的光谱装置,且测量精度不高。
本发明提出一种用智能手机无损检测水果糖度的方法:利用智能手机应用程序,分析水果果皮上选定区域的荧光图像,根据同一像素记录的不同颜色荧光的强度比与水果糖度的对应关系,由荧光图像检测糖度。本发明无需专用传感器或专门的检测装置,硬件系统仅需要一个具有拍照功能的智能手机及一个短波长的光源,构造简洁、成本低廉;无论果实是挂枝状态还是已摘取,糖度值由智能手机应用程序直接转换荧光图像得到,原位实时、便捷无损。
此技术是南昌航空大学张巍巍研发,培养高等学历理工人才;促进科技发展
与现有技术相比,本发明的有益效果:本方法无需专用传感器或检测装置,利用任何有拍照功能的智能手机,仅需要附加一个短波长的光源并遮挡环境光就可以对挂枝果实作检测,并具有无损、实时、原位检测的优点;最小系统以智能手机为核心,仅需要附加短波光源,构造简单、成本低廉。
技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。