一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地鑒別檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]贛南臍橙果大形正，果肉細(xì)嫩而脆、口感清甜，為江西的特色果品。贛南臍橙已被列為全國(guó)十一大優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品之一，是國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品，享有“中華名果”榮譽(yù)稱號(hào)，深受消費(fèi)者的喜愛。為此，不法商家將其他產(chǎn)地的臍橙標(biāo)為贛南臍橙出售，侵害消費(fèi)者的利益，擾亂正常的市場(chǎng)秩序。因此，非常有必要對(duì)贛南臍橙的產(chǎn)地進(jìn)行快速鑒別。
[0003]對(duì)于贛南臍橙，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20355-2006規(guī)定了贛南臍橙的種植、質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等條件，但尚沒有贛南產(chǎn)地鑒別的相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，對(duì)于贛南臍橙的鑒另IJ，果品專家主要通過果形、色澤及口感等方法進(jìn)行判斷，這些方法都是主觀的判別方法，受個(gè)人影響因素大，且正確率低。對(duì)于普通消費(fèi)者，更是難以判斷。
[0004]激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)是一種非破壞性、無需樣品預(yù)處理的快速檢測(cè)技術(shù)，可以用于物質(zhì)的元素檢測(cè)分析。LIBS技術(shù)的原理是將高能短脈沖的激光束聚焦至樣本表面，對(duì)樣本表面進(jìn)行燒蝕、氣化、電離，產(chǎn)生等離子體，通過分析等離子體光譜信號(hào)來檢測(cè)物質(zhì)元素含量。近紅外光譜技術(shù)是一種快速無損的吸收光譜技術(shù)，通過分析C-C、C-H、N-H、O-H等基團(tuán)的合頻及倍頻的吸收光譜，對(duì)物質(zhì)的成分進(jìn)行快速定量檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，用于判斷臍橙是否為贛南臍橙。
[0006]本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，包括計(jì)算機(jī)7、近紅外光譜儀8、高精度CXD光譜儀6、Y型光纖5、光纖9、激光器1、齒鎢燈光源15、準(zhǔn)直透鏡10和檢測(cè)平臺(tái)13 ;所述Y型光纖5主支與高精度CCD光譜儀6連接，所述高精度CCD光譜儀6與計(jì)算機(jī)7連接；準(zhǔn)直透鏡10與光纖9連接，光纖9與近紅外光譜儀8連接，近紅外光譜儀8與計(jì)算機(jī)7連接；所述檢測(cè)平臺(tái)13正上方由下往上依次設(shè)有凸透鏡11117、穿孔反射鏡3和反射鏡2。
[0007]優(yōu)選地，所述檢測(cè)平臺(tái)13用于放置臍橙樣本。
[0008]優(yōu)選地，所述檢測(cè)平臺(tái)13下方安裝有重量傳感器12，用于臍橙樣本16的重量。
[0009]優(yōu)選地，所述齒鎢燈光源15下方設(shè)有光源控制器14，所述齒鎢燈光源15與光源控制器14連接。
[0010]優(yōu)選地，通過所述光源控制器14調(diào)節(jié)鹵鎢燈光源15的功率。
[0011]優(yōu)選地，所述光源控制器14與重量傳感器12連接；所述重量傳感器12將臍橙樣本16的重量數(shù)據(jù)反饋給光源控制器14。
[0012]優(yōu)選地，所述光源控制器14通過臍橙樣本16的重量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)鹵鎢燈光源15的功率，實(shí)現(xiàn)不同重量的臍橙樣本16采用不同的鹵鎢燈光源功率，保證不同重量的臍橙樣本16能獲得較好的近紅外光譜信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述Y型光纖5的兩分支分別與凸透鏡14和凸透鏡IIll連接。
[0014]優(yōu)選地，所述凸透鏡14固定在穿孔反射鏡3右側(cè)。
[0015]優(yōu)選地，所述凸透鏡IIll設(shè)置在凸透鏡14下方。
[0016]本實(shí)用新型取得的有益效果是:本實(shí)用新型提供的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，聯(lián)合利用LIBS及近紅外光譜技術(shù)獲取贛南臍橙及非贛南臍橙的光譜信息，通過自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立贛南臍橙產(chǎn)地的鑒別模型，實(shí)現(xiàn)贛南臍橙產(chǎn)地的快速鑒別，保護(hù)消費(fèi)者的利益，維護(hù)贛南臍橙果品的市場(chǎng)秩序。
【附圖說明】
[0017]圖1為一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置。
[0018]附圖標(biāo)號(hào):1、激光器；2、反射鏡；3、穿孔反射鏡；4、凸透鏡I ;5、Y型光纖；6、高精度CXD光譜儀；7、計(jì)算機(jī)；8、近紅外光譜儀；9、光纖；10、準(zhǔn)直透鏡；11、凸透鏡II ;12、重量傳感器；13、檢測(cè)平臺(tái)；14、光源控制器；15、鹵鎢燈光源；16、臍橙樣本；17、凸透鏡III。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做更詳細(xì)的說明。
[0020]參見附圖1，一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，包括計(jì)算機(jī)7、近紅外光譜儀8、高精度CXD光譜儀6、Y型光纖5、光纖9、激光器1、齒鎢燈光源15、準(zhǔn)直透鏡10和檢測(cè)平臺(tái)13 ;所述Y型光纖5主支與高精度CXD光譜儀6連接，所述高精度CXD光譜儀6與計(jì)算機(jī)7連接；準(zhǔn)直透鏡10與光纖9連接，光纖9與近紅外光譜儀8連接，近紅外光譜儀8與計(jì)算機(jī)7連接；所述檢測(cè)平臺(tái)13正上方由下往上依次設(shè)有凸透鏡11117、穿孔反射鏡3和反射鏡2。
[0021]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)平臺(tái)13用于放置臍橙樣本。
[0022]進(jìn)一步地，所述檢測(cè)平臺(tái)13下方安裝有重量傳感器12，用于臍橙樣本16的重量。
[0023]進(jìn)一步地，所述鹵鎢燈光源15下方設(shè)有光源控制器14，所述鹵鎢燈光源15與光源控制器14連接。
[0024]進(jìn)一步地，通過所述光源控制器14調(diào)節(jié)鹵鎢燈光源15的功率。
[0025]進(jìn)一步地，所述光源控制器14與重量傳感器12連接；所述重量傳感器12將臍橙樣本16的重量數(shù)據(jù)反饋給光源控制器14。
[0026]進(jìn)一步地，所述光源控制器14通過臍橙樣本16的重量數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)鹵鎢燈光源15的功率，實(shí)現(xiàn)不同重量的臍橙樣本16采用不同的鹵鎢燈光源功率，保證不同重量的臍橙樣本16能獲得較好的近紅外光譜信號(hào)。
[0027]進(jìn)一步地，所述Y型光纖5的兩分支分別與凸透鏡14和凸透鏡IIll連接。
[0028]進(jìn)一步地，所述凸透鏡14固定在穿孔反射鏡3右側(cè)。
[0029]進(jìn)一步地，所述凸透鏡IIll設(shè)置在凸透鏡14下方。
[0030]參見附圖1，一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，將臍橙樣本16置于檢測(cè)平臺(tái)13的中心。打開激光器1，激光器I產(chǎn)生的光束經(jīng)反射鏡2，再經(jīng)穿孔反射鏡3及凸透鏡11117，聚焦到臍橙樣本16表面，對(duì)臍橙樣本16表面進(jìn)行燒蝕、氣化、電離，產(chǎn)生等離子體信號(hào)；為獲得更多的等離子體信號(hào)，分別在兩個(gè)方向上收集信號(hào)；一部分等離子體信號(hào)經(jīng)凸透鏡IIll匯聚到Y(jié)型光纖5，另一部分等離子體信號(hào)經(jīng)凸透鏡III17匯聚，然后由穿孔反射鏡4反射，再經(jīng)凸透鏡14匯聚到Y(jié)型光纖5，最終均被高精度CXD光譜儀6檢測(cè)，從而獲得臍橙樣本16的LIBS光譜，并保存到計(jì)算機(jī)7中。
[0031]關(guān)閉激光器1，打開鹵鎢燈光源15，為保證不同重量的樣本能獲得較好的近紅外光譜信號(hào)，對(duì)不同重量的樣本采用不同的鹵鎢燈光源功率；重量傳感器12獲得臍橙樣本16的重量，并將臍橙樣本16的重量數(shù)據(jù)反饋給光源控制器14，通過光源控制器14調(diào)節(jié)鹵鎢燈光源15的功率；在合適的光源功率下，鹵鎢燈光源15產(chǎn)生的光束照射到臍橙樣本16，透過臍橙樣本16的光經(jīng)準(zhǔn)直透鏡10，再經(jīng)光纖9，被近紅外光譜儀8檢測(cè)，獲得臍橙樣本16的近紅外光譜，并保存到計(jì)算機(jī)7中。
[0032]首先，去除臍橙樣本16的LIBS光譜的噪聲和背景信號(hào)，并采用主成分分析方法提取臍橙樣本16的LIBS光譜的前20個(gè)主成分；然后，采用小波方法對(duì)臍橙樣本16近紅外光譜進(jìn)行去噪，并利用標(biāo)準(zhǔn)歸一化聯(lián)合正交信號(hào)校正方法進(jìn)行光譜預(yù)處理，再應(yīng)用主成分分析方法提取待測(cè)臍橙樣本16近紅外光譜的前20個(gè)主成分；再次，將待測(cè)臍橙樣本16的LIBS光譜的20個(gè)主成分及近紅外光譜的20個(gè)主成分輸入到鑒別模型中，獲得待測(cè)樣本的類別值；最后由類別值判斷待測(cè)樣本是否屬于贛南臍橙。
[0033]所述鑒別模型的建立方法包括以下步驟；
[0034](I)獲得贛南臍橙樣本和其他不同產(chǎn)地臍橙樣本的LIBS光譜和近紅外光譜；
[0035](2)去除贛南臍橙樣本和其他不同產(chǎn)地臍橙樣本的LIBS光譜的噪聲和背景信號(hào)；
[0036](3)采用主成分分析方法提取贛南臍橙樣本和其他不同產(chǎn)地臍橙樣本的LIBS光譜的前20個(gè)主成分；
[0037](4)對(duì)贛南臍橙樣本和其他不同產(chǎn)地臍橙樣本的近紅外光譜進(jìn)行小波去噪，并利用標(biāo)準(zhǔn)歸一化聯(lián)合正交信號(hào)校正方法進(jìn)行光譜預(yù)處理；
[0038](5)采用主成分分析方法提取贛南臍橙樣本和其他不同產(chǎn)地臍橙樣本近紅外光譜的前20個(gè)主成分；
[0039](6)將贛南臍橙樣本的類別值定為1，其他產(chǎn)地的臍橙樣本的類別值定為2 ;
[0040](7)應(yīng)用自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法將贛南臍橙樣本及其他不同產(chǎn)地臍橙樣本的20個(gè)LIBS光譜的主成分及20個(gè)近紅外光譜的主成分與其類別值進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立贛南臍橙產(chǎn)地的鑒別模型。
[0041]以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多類似的改形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述裝置包括計(jì)算機(jī)(7)、近紅外光譜儀(8 )、高精度CXD光譜儀(6 )、Y型光纖(5 )、光纖(9 )、激光器(I)、鹵鎢燈光源(15 )、準(zhǔn)直透鏡(10)和檢測(cè)平臺(tái)(13);所述Y型光纖(5)主支與高精度CXD光譜儀(6)連接，所述高精度CXD光譜儀(6)與計(jì)算機(jī)(7)連接；準(zhǔn)直透鏡(10)與光纖(9)連接，光纖(9)與近紅外光譜儀(8 )連接，近紅外光譜儀(8 )與計(jì)算機(jī)(7 )連接；所述檢測(cè)平臺(tái)(13 )正上方由下往上依次設(shè)有凸透鏡III (17)、穿孔反射鏡(3)和反射鏡(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述檢測(cè)平臺(tái)(13)下方安裝有重量傳感器(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述Y型光纖(5)的兩分支分別與凸透鏡I (4)和凸透鏡II (11)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述檢測(cè)平臺(tái)(13)用于放置臍橙樣本(16)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述鹵鎢燈光源(15)下方設(shè)有光源控制器(14)，所述齒鎢燈光源(15)與光源控制器(14)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述光源控制器(14)與重量傳感器(12)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述凸透鏡I(4)固定在穿孔反射鏡(3)右側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，其特征在于:所述凸透鏡II(11)設(shè)置在凸透鏡I (4)下方。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，包括計(jì)算機(jī)、近紅外光譜儀、高精度CCD光譜儀、Y型光纖、光纖、激光器、鹵鎢燈光源、準(zhǔn)直透鏡10和檢測(cè)平臺(tái)。Y型光纖主支與高精度CCD光譜儀連接，高精度CCD光譜儀與計(jì)算機(jī)連接；準(zhǔn)直透鏡與光纖連接，光纖與近紅外光譜儀連接，近紅外光譜儀與計(jì)算機(jī)連接。檢測(cè)平臺(tái)13正上方由下往上依次設(shè)有凸透鏡III、穿孔反射鏡和反射鏡。本實(shí)用新型公開的一種贛南臍橙產(chǎn)地快速鑒別裝置，利用LIBS及近紅外光譜技術(shù)獲取贛南臍橙及非贛南臍橙的光譜信息，通過自組織特征映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立贛南臍橙產(chǎn)地的鑒別模型，實(shí)現(xiàn)贛南臍橙產(chǎn)地的快速鑒別，保護(hù)消費(fèi)者利益，維護(hù)贛南臍橙果品的市場(chǎng)秩序。
【IPC分類】G01N21/359, G01N21/3563, G01N21/63
【公開號(hào)】CN204630927
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520342018
【發(fā)明人】孫通, 文建萍, 劉木華, 吳宜青, 胡田
【申請(qǐng)人】江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日