原创《基于高光谱技术的苹果损伤检测装置设计》
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1 引言
1.1 研究目的及意义
我国苹果出口量己居全球前列,但仅占国内总产量的2. 5%左右,其中一个重要原因是传统的水果检测技术很难区分苹果在采摘及销售过程中产生的机械损伤.随着时间的积累,受损区域可严重影响苹果的品质,这就需要发展一种快速、高效、无破坏性的检测技术来检测苹果损伤情况.高光谱成像技术可以对水果的内部品质和外部品质进行快速、无损检测,但昂贵.因此,设计了基于高光谱技术确定的探测损伤特定波长进行检测的装置.
1.2 主要研究内容和技术路线
本文以苹果为试验研究对象,综合现有的高光谱图像信息采集平台和前人的试验研究结果,以529 nm、622 nm和970 nm这3个特征波长为光源,设计一种能够实时对苹果图像进行采集、保存的采集装置,初步实现苹果的损伤检测.研究内容主要包括以下几个部分：人为制造苹果机械损伤：搭建苹果的高光谱信息采集试验平台采集信息：利用黑白校正方法进行高光谱图像预处理：完成采集装置的硬件设计：完成采集装置的软件设计：搭建人机交互界面,实现苹果图像的实时采集检测和保存.
2 总体方案设计
2.1 装置原理
装置由功率为10 MW的点光源半导体激光器发射出相关光,经过扩束镜照射到试验样本上,由网络摄像头进行拍摄,图像通过USB数据线传送到计算机中,利用MATLAB软件对图像进行处理,检测苹果的损伤区域并进行标记输出.
2.2 设备的组成
基于高光谱的苹果损伤检测装置主要包括的设备有半导体激光器3个）、扩束镜、网络摄像头、上位机(Pc)、下位机单片机）、继电器和试验样本苹果）.系统的实物图如图1所示.
图l 系统实物图
3 装置硬件方案
具体的方案如图2所示.
图2 硬件方案图
本装置选用532 nm、635 nm和980 nm的半导体激光器作为光源,用2节干电池供电.装置采用罗技Logitech公司生产的摄像头C310.采用C#开发上位机控制界面,在控制界面中可打开摄像头,实时拍摄并显示图像：上位机与单片机相互应答：单片机通过控制继电器使3个激光器轮流点亮,并进行拍照保存.
本装置使用Arduino UNO单片机.选用带光耦隔离的3V四路继电器模块控制激光器供电.主控芯片ATmega328内置的UART通过数字口q RX)和1（TX)与外部实现串行通信.整个主控电路模块电路等可参考Atmega328p芯片的技术文档和Atmega系列单片机的设计文档.
4 装置软件设计
4.1 下位机硬件及软件设计
本装置采用Arduino编译软件．程序在利用Ar
高光谱论文参考资料：
该文汇总：此文为一篇适合不知如何写光谱和高光谱技术和损伤方面的高光谱专业大学硕士和本科毕业论文以及关于高光谱论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。
