融合特征波段与果径的苹果霉心病无损检测设备设计

发布时间：2024-03-14 04:47

　　苹果霉心病是一种病菌侵入性病害,发病于心室,发病后难以通过外观识别分拣,是危害苹果内部品质的主要病害之一。光谱技术因具有检测速度快、无需破坏样本、实时在线等优点,被广泛运用于果品成分测定与内部病害的检测系统中。其多采用反射方式,在研究果品表层及浅表层的果肉成分时准确率较高,但难以应用于果心品质检测。部分研究采用光谱透射方式进行果品内部检测,通常运用宽波段光谱分析技术,集成应用光谱仪与计算机完成品质分析,存在成本高、能耗大、分析过程复杂以及光谱信息冗余等问题。本文在分析霉心病发病机理与症状的基础上,采用光谱透射方式,搭建苹果霉心病透射光谱特性响应平台,研究霉心病的光谱特性,处理分析得到特征波段,实现基于窄带LED光源与光敏二极管的苹果霉心病无损检测设备设计。具体工作和结论如下:(1)分析霉心病发病的机理与症状,综合比较现有果品内部品质检测方法及设备与系统的优势和局限性,确定了透射特征波段的分析方法;分析光在苹果内部的传播路径及其影响因素,确定了特征波段与果径是进行霉心病检测的两个关键因子;使用钨卤素光源、计算机以及USB2000+光谱仪,构建了苹果霉心病透射光谱响应特性测试平台,并获得2...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 论文组织结构
第二章 霉心病检测方法与光谱特性分析
    2.1 苹果霉心病检测方法分析
        2.1.1 苹果霉心病的发生
        2.1.2 光谱与苹果霉心病作用分析
    2.2 苹果霉心病透射光谱试验与分析
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验平台构建与试验数据获取
        2.2.3 光谱分析与特征波长获取
    2.3 本章小结
第三章 检测设备基础平台设计
    3.1 设备基础平台机构设计
        3.1.1 设备整体架构设计
        3.1.2 主支架设计
        3.1.3 苹果托台设计
        3.1.4 光电二极管封装部件设计
        3.1.5 上下限位传感器固定架设计
    3.2 设备基础平台硬件设计
        3.2.1 电路整体设计
        3.2.2 处理器模块电路设计
        3.2.3 光源与驱动模块电路设计
        3.2.4 光谱检测模块电路设计
        3.2.5 果径在线测量模块设计
        3.2.6 设备基础平台光路设计
    3.3 设备基础平台软件设计
        3.3.1 开发环境构建
        3.3.2 设备基础平台软件设计
    3.4 设备基础平台测试
        3.4.1 果径测量准确率测试
        3.4.2 透射强度采集功能测试
    3.5 本章小结
第四章 检测设备判别模型建立
    4.1 材料与数据采集
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 数据采集
    4.2 基于BP神经网络的判别模型建立
    4.3 智能算法的单片机软件实现
    4.4 本章小结
第五章 检测设备试验验证
    5.1 判别准确率测试
    5.2 检测时间与可靠性测试
    5.3 本章小结
第六章 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3928082