尚未可查到的高光谱图像技术应用于芒果品质 无损检测方面的研究成果。
[0020] 电子鼻是一种新颖的分析、识别和检测复杂气味和挥发性成分的虚拟人工嗅觉系 统，是一种绿色检测技术，能够克服传统方法测定芳香物质和评价水果质量体系的一些不 足。电子鼻系统具有客观、准确、快捷、全面地评价气味并且具有不破坏样品和重复性好的 特点，可运用于对水果品质评价体系中，但与传统的评价方法相比，电子鼻的准确度仍有 所欠缺[11]。
[0021] 本发明通过利用高光谱图像技术和电子鼻技术实现视和嗅觉多源信息有机结合， 充分利用计算机视觉技术、光谱分析和气味分析技术的性质和特点，实现容错和优势互补， 进行综合决策，进而提高芒果内外综合品质判别的精度、准确度和高鲁棒性。
[0022] 为了实现上述发明目的，本发明提供了一种芒果品质无损检测设备，包括光照系 统、高光谱成像系统、仿生电子鼻系统、分析处理及控制单元和通讯线路，其特征在于：所述 光照系统包括电源（8)、光照箱（9)、卤钨灯光源构成（10)，卤钨灯光源安装在光照箱内部 并通过通讯线路（23)与分析处理及控制单元连接；所述高光谱成像系统该系统由图像信 息传感器和光谱信息传感器构成，具体包括摄像机（14)、光谱仪（15)和数据采集程序等， 高光谱成像系统安装在光照箱内部上方，通过通讯线路与分析处理及控制单元连接；所述 仿生电子鼻系统包括密闭室（16)、底部拉闸式托板（17)、滤网（18)、气体检测室（19)、气体 传感器阵列（20)、孔透挡板（21)、透风扇（22)，仿生电子鼻系统通过通讯线路与分析处理 及控制单元连接；所述分析处理及控制单元包括监视器（24)、计算机（25)及相应软件和程 序；通过通讯线路（23)与各传感器相连接，处理加工从各传感器中的获得的数据，并控制 检测装置上其他模块的工作状态，并设有和用于分析处理各种数据的软件和用于芒果品质 综合评价的一组模型；并通过有线或无线的方式将检测装置的检测结果输出；所述通讯线 路，用于连接本发明装置的各个部分，完成装置各部分的导电和通讯功能。
[0023] 该设备优选还包括一个芒果的传送系统（2)，该传送系统包括输送装置（11)、转 速控制装置（12)和定位装置（13)，并通过通讯线路与分析处理及控制单元连接。
[0024] 为了实现以上的木本发明提供了一种检测装置。该装置，主要包括光照系统、高光 谱成像系统（包括图像信息传感器、光谱信息传感器）、仿生电子鼻系统、分析处理及控制 单元、通讯线路，其中：
[0025] 光照系统：主要部件包括电源系统、光照箱、卤钨灯等，主要是为传感器提供所需 的光照条件。在光照箱内，卤钨灯安装在半球形反射板中心，半球形反射板上装有调节螺 杆，光照箱一侧装有活动板与光照箱铰接，通过通讯线路与分析处理及控制单元连接；
[0026] 高光谱成像系统：主要部件包括摄像机、光谱仪和数据采集程序等，高光谱成像系 统安装在光照箱内部上方，通过通讯线路与分析处理及控制单元连接；
[0027] 仿生电子鼻系统：主要部件包括密闭室、底部拉闸式托板（当芒果移动到密闭室 位置时，底部拉闸式托板打开，并把芒果推进密闭室内，然后封闭密闭室底部）、滤网、气体 检测室、气体传感器阵列、孔透挡板、风扇等，仿生电子鼻系统通过通讯线路与分析处理及 控制单元连接；当芒果移动到密闭室位置时，底部拉闸式托板打开，并把芒果推进密闭室 内，然后封闭密闭室底部；
[0028] 分析处理及控制单元：主要部件包括监视器、计算机及相应软件和程序；通过通 讯线路与各传感器相连接，处理加工从各传感器中的获得的数据，并控制检测装置上其他 模块的工作状态，并设有和用于分析处理各种数据的软件和用于芒果品质综合评价的一组 模型；并通过有线或无线的方式将检测装置的检测结果输出；
[0029] 通讯线路：用于连接本发明装置的各个部分，完成装置各部分的导电和通讯功能。
[0030] 为了实现芒果的流水作业，本发明还可以包括一个传送系统：主要部件包括链式 输送装置、芒果转速控制装置和芒果定位装置等，光照箱安装在链式输送装置的上方，定位 装置链式输送装置的输送带上，安装在芒果转速控制装置安装在由链式输送装置形成的环 内，位于光照箱下方及仿生电子鼻系统密闭室下方，芒果放在传送系统的传送带上并随传 送带运动而进入光照箱和密闭室内，通过通讯线路与分析处理及控制单元连接；
[0031] 本发明还提供了一种芒果品质无损检测设备，包括以下步骤：
[0032] 步骤1，芒果样品选择，由人工选取一批某一品种的成熟芒果作为训练样本，并对 这些芒果的品质进行人工标记；
[0033] 步骤2,对芒果进行光谱和图像信息的采集；
[0034] 步骤3,对谱和图像信息处理；
[0035] 步骤4，对光谱和图像信息的提取；
[0036] 步骤5,利用仿生电子鼻采集芒果的气味信息；
[0037] 步骤6,对芒果的气味特征信息进行提取；
[0038] 步骤7,经过处理和提取的高光谱和气味信息进行多源信息特征融合；
[0039] 步骤8,构建芒果品质多源信息融合评价模型；
[0040] 步骤9,对待检测的芒果依次进行步骤（2)到步骤（7)的操作处理；
[0041] 步骤10,将步骤（9)所得结果输入步骤（8)所得的模型进行评价，最后得到评价模 型输出的芒果品质判定结果。
[0042] 所述步骤1中样品优选至少选取30个。
[0043] 步骤3中所述光谱信息的处理方法是数据曲线黑白校正或Savitzky-Golay卷积 平滑法。
[0044] 步骤3中所述图像信息的处理方法包括图像校正、图像消噪、特征波段区域的图 像提取、图像增强和内容分析处理。
[0045] 步骤4中所述高光谱信息的提取包括芒果的果核尺寸、酸度、硬度和可溶性固形 物的信息。
[0046] 步骤4中所述图像信息提取包括芒果的尺寸、果形、着色、外表缺陷特征参数及缺 陷区域几何状态的信息。
[0047] 步骤6中所述信息包括芒果的成熟度、腐烂腐败信息和病虫害信息。
[0048] 步骤7中所述融合的方法是通过统一法则映射到高维空间进行多源信息特征融 合处理。
[0049] 步骤8中所述构建模型的方法是通过非线性建模。
[0050] 本发明提供了一种多源信息融合的芒果内外品质智能自动检测设备及其使用方 法，将各分离的传感器采集的信息进行合理筛选以及优化组合，以便容错、互补进行综合决 策，进而提高判别的精度和提高整个融合系统的有效性。建立一种高精确度、高鲁棒性、客 观、快速的自动评价体系，从而极大提高芒果产后处理加工的自动化水平和智能水平，具有 显著的经济效益和社会效益。
[0051] 本发明的有益效果是：1、克服了单纯依靠某种单一的自动检测方法的不足，能从 芒果的图像信息、光谱信息、气体挥发物信息等多个角度获取芒果内外品质的相关信息，并 将多种信息融合起来进行智能检测，利用上述3种信息的互补性和冗余性，各信息间相互 进行实证检验，相互弥补，进而提高检测设备检测芒果内外品质的准确性，避免了检测设备 检测过程中的盲目性；2、可将相应的装置安装在实验室和芒果后加工处理生产线上实现在 线自动检测，辅助和代替专业人员，与人工感官检测方法相比，检测结果一致性好，自动化 程度高，可实现非接触式，无损检测，解放劳动力，排除人为主观因素，可提高生产效率，降 低生产成本。
【附图说明】：
[0052] 图1是本发明实施例1结构示意图；
[0053] 图2是基于视觉和嗅觉多源信息融合的芒果内外品质无损检测方法的基本流程 图；
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