專利名稱：一種測量水果糖度的方法和測量水果糖度的便攜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是測量水果糖度的方法和測量水果糖度的便攜設(shè)備。
背景技術(shù)：
水果糖度測量具有許多積極的意義，現(xiàn)在測量水果糖度的設(shè)備可以分為便攜式設(shè) 備和桌上型設(shè)備，便攜式設(shè)備如水果糖度計(jì)和折光儀，便攜式設(shè)備往往只具有單一功能，也 屬于專業(yè)化的測量設(shè)備。而且，折光儀和水果糖度計(jì)都需要先破壞水果外形，從水果中取出 果汁后，將果汁放置到折光儀或糖度計(jì)中，才能測量出水果的糖度。這種測試的過程復(fù)雜， 操作繁瑣，準(zhǔn)確度差。 桌上型設(shè)備體積龐大，適合于專業(yè)的果園和水果經(jīng)銷商使用。并不適合于便攜使 用。 隨著移動(dòng)通信和電子技術(shù)的發(fā)展，包括移動(dòng)電話、便攜多媒體播放器和便攜電腦 在內(nèi)的便攜式電子設(shè)備得到了越來越廣泛的應(yīng)用，如果能夠在便攜設(shè)備上集成糖度測量技 術(shù)，使得便攜設(shè)備具有更大的用途，將能明顯提高便攜設(shè)備用戶的體驗(yàn)度。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題
現(xiàn)有技術(shù)中沒有在便攜電子設(shè)備上集成糖度測量技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提供一種使用便攜設(shè)備測量水果 糖度的方法和測量水果糖度的便攜設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)。 為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種使用便攜設(shè)備測量水果糖度的方法， 包括 根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)； 根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第一近紅外激 光； 接收第二近紅外激光，根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，使用 所述透射率計(jì)算被測水果糖度。還提供了一種測量水果糖度的便攜設(shè)備，包括
第一生成單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)；
發(fā)射單元，用于根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第 一近紅外激光； 接收單元，用于接收第二近紅外激光， 第一計(jì)算單元，用于根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率；
第二計(jì)算單元，用于所述透射率計(jì)算被測水果糖果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明實(shí)施例通過根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)后，
5根據(jù)所述測量指標(biāo)，進(jìn)行激光發(fā)射、接收，計(jì)算得到被測水果的透射率，使用所述透射率計(jì) 算被測水果糖果。從而實(shí)現(xiàn)了 首先，使得便攜設(shè)備如移動(dòng)電話等具有了測量水果糖度的功能，提高了用戶體驗(yàn) 度。 其次，使用過程簡單易行，不需要專業(yè)的測試設(shè)備即可進(jìn)行。 再次，使用非內(nèi)部接觸式測量方法，不需要破壞被測水果的物理組織，干凈衛(wèi)生。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)
有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本
發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可
以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示，是本發(fā)明的實(shí)施例一的流程圖； 圖2所示，是本發(fā)明的實(shí)施例二的流程圖； 圖3所示，是本發(fā)明的實(shí)施例三的框圖； 圖4所示，是本發(fā)明的測量方式示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。 現(xiàn)代的便攜設(shè)備中央處理器的處理能力不斷增加。在有的情況下，為了增強(qiáng)便攜 處理器的處理能力，還采用了雙核架構(gòu)使得便攜設(shè)備能夠處理完成復(fù)雜功能的技術(shù)任務(wù)。 這使得在便攜設(shè)備上完成原來只有在固定設(shè)備或大型設(shè)備上才能完成的功能成為可能。但 是，要實(shí)現(xiàn)從固定設(shè)備或大型設(shè)備到便攜設(shè)備的功能"遷移"，需要考慮到便攜設(shè)備所特有 的限制條件。本發(fā)明實(shí)施例通過在便攜設(shè)備上嵌入紅外糖度測量功能，使得便攜設(shè)備不僅 僅能夠完成其本來具有的功能，同時(shí)還能利用增強(qiáng)后的便攜設(shè)備的軟件和硬件，實(shí)現(xiàn)糖度 測量的功能。 本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中，測量水果的糖度的基本原理是近紅外激光的光譜范圍 是700-2500mn。大多數(shù)物質(zhì)的分子官能基如C-H、0-H和N-H等，其固定吸收振動(dòng)光譜都在 此范圍近紅外激光的范圍內(nèi)。因此，可以利用光譜能量的吸收與轉(zhuǎn)換，進(jìn)行內(nèi)部成分的定性 與定量分析。 具體到水果而言，不管是不同種類的水果還是同種類的水果，其糖度都會(huì)存在個(gè) 體差異。使用近紅外激光透射通過水果的內(nèi)部后，由于糖度高的水果所含有糖的成份較多， 能夠吸收較多的近紅外激光，相應(yīng)地，其所反射的近紅外激光就會(huì)較弱；而糖度低的水果恰 恰相反，由于其所含有的糖份較少，吸收的近紅外激光也就比較少，導(dǎo)致其反射的近紅外激 光會(huì)比較強(qiáng)。反射的近紅外激光被便攜設(shè)備內(nèi)的有關(guān)處理單元轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后從中可 以獲取到與糖度有關(guān)的信息。因此，可以根據(jù)入射光與反射光的強(qiáng)弱關(guān)系，判斷出被測試水
6果的糖度大小。 糖在波長910nm、l. 05um和1. 3um附近具有吸收峰值。但是本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例是 應(yīng)用于水果糖度的測定，而水果中含有大量的水份，波長越長的光，水的吸收作用明顯。所 以，既考慮到水的吸收作用，又要考慮糖的吸收作用在910nm時(shí)為吸收峰值，宜采用波長為 860nm 960nm的光源。 而且，在本發(fā)明實(shí)施例中使用3種波長來測量糖度波長范圍為900nm 920nm的
第一光是在糖吸收峰值的范圍，波長范圍為860-890咖的第一光和波長范圍920nm-960nm
的其它二種波長的選擇則是通過糖吸收波長兩側(cè)的波長的光，可以正確地消除由于
900nm 920nm波長的光的吸收而引起的干擾的影響，從而可正確地求得糖度。 本發(fā)明實(shí)施例在便攜設(shè)備上利用近紅外線波長的發(fā)光二極管為照射光源，使用波
長范圍處于860nm 890nm、900nm 920nm和920nm 960nm的多個(gè)波長的光源，照射到
水果上。 如圖4所示，使上述光源射出到水果上的入射光和水果表面檢測點(diǎn)與水果中心的
直線之間的夾角(稱為檢測角度)呈o度。根據(jù)照射光源的衰減率與檢測角度的關(guān)系，當(dāng)檢
測角度為0度時(shí)衰減率為最小。隨著檢測角度的增加，衰減率隨之增加，當(dāng)檢測角度為180 度時(shí)，衰減率達(dá)到最大。但檢測角度為O度時(shí)，紅外線傳感器測出的反射光中除了進(jìn)入水果 后由果肉反射出來的光之外，還包含了在水果表面附近的反射光。
水果的個(gè)性參數(shù)也會(huì)影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性 不同種類水果的表皮厚度的也各不相同，不同種類水果的最佳測量部位的也不相 同。即使是同種類的水果，也會(huì)存在較大的個(gè)體差異。 所以，為了準(zhǔn)確地測量水果的糖度，就需要在便攜設(shè)備中建立詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫。針對(duì) 水果的種類，各種水果果皮的厚度，以及不同的環(huán)境參數(shù)，給予相應(yīng)的最佳測量指標(biāo)，供測 量者參考，還可以作為測量結(jié)果修正的方式。 用戶啟動(dòng)糖度測量后，通過便攜設(shè)備的顯示屏，以水果列表的形式選擇待測水果 種類及測試環(huán)境參數(shù)，還可以包括待測水果個(gè)性參數(shù)，例如果皮厚度等。便攜設(shè)備隨即反饋 出推薦的測試指標(biāo)待測水果的最佳測量部位，最佳測量距離，最佳測量次數(shù)等。用戶將便 攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測定水果表面，使得近紅外激光能夠垂直地通過待測水果果皮，近紅外激光 與水果幾何中心的夾角為零度。用戶啟動(dòng)電路后，經(jīng)雷射驅(qū)動(dòng)及紅外線傳感器電路控制，得 到檢測光光量仿真數(shù)據(jù)，再經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，經(jīng)便攜設(shè)備的中央處理器分析 運(yùn)算，使用數(shù)據(jù)庫內(nèi)的校正參數(shù)校正后，校正后的數(shù)據(jù)可以做為被測水果的糖度，通過便攜 設(shè)備的顯示面板顯示給用戶，也可以同時(shí)通過聲音提示給用戶，測試完成后，可以使用聲光 等方式提示用戶測試已完成。 本發(fā)明實(shí)施例中所使用的糖度計(jì)算公式 f(Yl) = C1*X1+C2*X2+C3*X3+C4 對(duì)f (Yl)進(jìn)行校正的方式是以非線性回歸方式校正 f (Y) = Non(Yl)。 其中，(l)Xl， X2， X3為三種不同波長的透射率換算值；
(2)Cl， C2， C3， C4為經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后選擇的常數(shù)值；
(3) Yl為校正之前所測量的糖度值；
(4)Y為校正之后的糖度值，作為最終的測量結(jié)果。 本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所使用的糖度測試裝置，是一種非破壞性的測試方式，不需要 破壞水果的表皮。 溫度因素對(duì)于便攜設(shè)備的近紅外激光測量準(zhǔn)確性有很大的影B向。近紅外激光檢測 過程需要在恒定的溫度下進(jìn)行。環(huán)境溫度發(fā)生變化將直接影響紅外光源的穩(wěn)定，以及輻射 的強(qiáng)度。 如果在室外時(shí)使用本發(fā)明會(huì)受環(huán)境溫度的影響，本發(fā)明實(shí)施例采用事先在內(nèi)建的 數(shù)據(jù)庫中加入環(huán)境溫度補(bǔ)償機(jī)制的方法來解決了此技術(shù)問題。 在自然界中，能夠發(fā)射紅外線的物體很多，各種溫血?jiǎng)游?、家用電器以及處于其?許多物體，都在條件成就時(shí)成為近紅外光的發(fā)射源。對(duì)此，桌上型固定設(shè)備，以及在專業(yè)的 糖度測量場合如農(nóng)場、果園等，可能選擇良好的測試環(huán)境，清除外界近紅外光的干擾，以保 證測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。這限制了桌上型固定糖度測量設(shè)備的應(yīng)用場合。 但是對(duì)于簡便易用的便攜設(shè)備而言，由于其應(yīng)用場合廣泛，必須在便攜設(shè)備中考
慮到外界干擾，并對(duì)其所造成的測量誤差進(jìn)行排除，以實(shí)現(xiàn)測量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。 為了識(shí)別便攜設(shè)備輸出的近紅外光和其他輻射源所發(fā)出的近紅外光，在本發(fā)明實(shí)
施例中，采用獨(dú)特的數(shù)字編碼技術(shù)對(duì)紅外脈沖進(jìn)行數(shù)字編碼，以保證發(fā)出的紅外脈沖的唯
一性。具體的實(shí)現(xiàn)方法可以是采取8字節(jié)或16字節(jié)的編碼，對(duì)所發(fā)出的近紅外光的區(qū)別標(biāo)
識(shí)，從而能夠?qū)⒉痪邆渖鲜鰠^(qū)別特征的近紅外光與便攜設(shè)備自己所發(fā)出的近紅外光進(jìn)行區(qū)
分。在接收到時(shí)，對(duì)接收到的近紅外激光所包含的區(qū)別標(biāo)識(shí)進(jìn)行核對(duì)，當(dāng)與發(fā)射區(qū)別標(biāo)識(shí)
一致時(shí)，所接收到的近紅外激光才是有效的近紅外激光，才對(duì)其進(jìn)行后續(xù)處理，否則不予處
理。這樣就可以濾除外界的紅外輻射干擾，提高測試的準(zhǔn)確度。 具體而言，區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼方式可以是 以8字節(jié)編碼為例，以0x7E開頭，中間6個(gè)字節(jié)是攜帶有效信息的數(shù)據(jù)，再以0x7E 結(jié)束。對(duì)于不同的水果，可以采取不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。 例如對(duì)果皮不厚，容易測量的水果，8字節(jié)編碼的中間6個(gè)字節(jié)可以為0x7E， 0x18，0x31，0x83，0x03，0x7E ;而對(duì)于一些果皮較厚的水果，8字節(jié)編碼的中間6個(gè)字節(jié)為 0x7E， 0x73， 0xC7， 0x87， 0xCF， 0x7E。對(duì)這兩組編碼的攜帶有效信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行二進(jìn)制碼分 析分別為 果皮不厚的水果00011000 00110001 10000011 10000011 果皮較厚的水果01110011 11000111 10000111 11001111 通過對(duì)編碼數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于容易測量的水果使用小占空
比的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后發(fā)射、接收，而對(duì)于一些果皮較厚的水果使用大占空比的數(shù)據(jù)進(jìn)行編
碼后發(fā)射、接收。這樣能夠在便攜設(shè)備所使用的電源有限的情況下，既保證測量數(shù)據(jù)的精確
度，又能夠盡可能地使得電源的效用最大化，節(jié)約了電源消耗。 如果外界的近紅外光輻射比較多，導(dǎo)致輻射干擾嚴(yán)重，或者是為了提高紅外信號(hào) 的識(shí)別率。還可以采取16字節(jié)編碼或32字節(jié)編碼方式。
實(shí)施例一 參考圖1所示，本發(fā)明的測量水果糖度的方法包括 101、用戶根據(jù)其需要，選擇某種水果來測量其糖度，水果可以包括但不限于蘋果、梨、桃、西瓜、草莓、柑桔、橙、柚、葡萄、香蕉、菠蘿、棗、桂圓及各種其他瓜類。 102、用戶在便攜設(shè)備的輸入界面上選擇待測試水果的種類，如菠蘿； 可選地，便攜設(shè)備可以將某一種類型的水果設(shè)置的默認(rèn)待測水果種類，以便利常
常測試某一固定種類的水果之用，也可以由便攜設(shè)備隨機(jī)選擇水果種類； 可選地，便攜設(shè)備還可以對(duì)用戶選擇水果種類的行為進(jìn)行建模，將選擇次數(shù)最多
的水果設(shè)置為默認(rèn)水果種類，將選擇次數(shù)較多的水果種類優(yōu)先于選擇次數(shù)少的水果種類； 可選地，還可以一并輸入待測水果的個(gè)性參數(shù)，包括但不限于果皮厚度，采摘天數(shù)等. 可選地，還可以一并輸入測試環(huán)境參數(shù)，包括但不限于環(huán)境溫度、濕度等。 103、便攜設(shè)備根據(jù)用戶輸入的水果種類，如菠蘿，生成對(duì)所述水果進(jìn)行糖度測量
的測量指標(biāo)，可以包括但不限于測量部位、測量距離和測量次數(shù)；測量部位用于指示待測
水果的測量區(qū)域，因?yàn)椴煌N類的水果，其糖度值與測量部位有較大的關(guān)系，有的底部糖度
大，有的頂部糖度大。測量距離也會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，由于不同水果對(duì)測試光線
的透射率不同，因此根據(jù)水果種類來選擇合適的測量距離是有益的。 生成測量指標(biāo)的過程需要事先根據(jù)不同的水果種類及其特點(diǎn)，建立不同種類水果 的最優(yōu)測量指標(biāo)數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫可以由便攜設(shè)備根據(jù)測試結(jié)果的反饋，進(jìn)行動(dòng)態(tài)維護(hù)。
可選地，還可以一并根據(jù)用戶輸入的測試環(huán)境參數(shù)，一起決定對(duì)所述水果進(jìn)行糖 度測量的測量指標(biāo)。 104、用戶根據(jù)便攜設(shè)備所生成的測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果，發(fā)出測量 啟動(dòng)指令，可以以按下啟動(dòng)鍵的方式實(shí)現(xiàn)，便攜設(shè)備初始化測量電路后，向待測水果發(fā)射近 紅外激光。 便攜設(shè)備發(fā)射的近紅外激光包括第一光，波長范圍處于860nm 890nm ;第二光， 波長范圍處于900nm 920nm ;第三光，波長范圍處于920nm 960nm ;便攜設(shè)備可以選擇第 一光、第二光或第三光之一及其任意組合，作為發(fā)射光輸出。 105、便攜設(shè)備接收反射的近紅外激光，計(jì)算分析后輸出待測水果的糖度值；
便攜設(shè)備可以通過紅外線感應(yīng)器接收近紅外激光，獲取反射回來的檢測光的光 量，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，經(jīng)過運(yùn)算分析，對(duì)比內(nèi)建數(shù)據(jù)庫修正誤差，輸出待測水 果的糖度值。 優(yōu)選地，為了排除外界其他近紅外激光的輻射干擾，可以在便攜設(shè)備上發(fā)射的第 一近紅外激光上增加區(qū)別標(biāo)識(shí)，根據(jù)接收得到的第二近紅外激光是否包含所述區(qū)別標(biāo)識(shí)， 可以判斷所接收的近紅外激光是否為發(fā)射出去的近紅外激光。則可以采用下述方案
如果所述第一近紅外激光包括區(qū)別標(biāo)識(shí)，則在接收第二近紅外激光之后，還包 括 判斷所述第二近紅外激光是否包括所述區(qū)別標(biāo)識(shí)； 如果是，則根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，使用所述透射率
計(jì)算被測水果糖度； 如果否，則不予處理。 優(yōu)選地，如果待測水果果皮厚度大于等于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié) 數(shù)為32字節(jié)-256字節(jié)之間；
如果待測水果果皮厚度小于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為8字 節(jié)-32字節(jié)之間。 所述預(yù)設(shè)閾值為O. l厘米、0. 2厘米、0. 5厘米、1厘米或1.5厘米。當(dāng)然，對(duì)于所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例過程中，還可以根據(jù)果皮厚度及水果的個(gè)性參 數(shù)，參考便攜設(shè)備自身的具體情況，選擇其他合適的閥值。 本發(fā)明實(shí)施例通過根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)后， 根據(jù)所述測量指標(biāo)，進(jìn)行激光發(fā)射、接收，計(jì)算得到被測水果的透射率，使用所述透射率計(jì) 算被測水果糖果。從而實(shí)現(xiàn)了 首先，使得便攜設(shè)備如移動(dòng)電話等具有了測量水果糖度的功能，提高了用戶體驗(yàn) 度。 其次，使用過程簡單易行，不需要專業(yè)的測試設(shè)備即可進(jìn)行。 再次，使用非內(nèi)部接觸式測量方法，不需要破壞被測水果的物理組織，干凈衛(wèi)生。
實(shí)施例二 參考圖2所示，是本發(fā)明的使用便攜設(shè)備測量水果糖度的方法，包括 201、根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)； 其中，根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前，還包括 便攜設(shè)備選擇水果種類，作為待測水果種類；或 用戶在便攜設(shè)備上輸入或選擇待測水果種類。
其中，便攜設(shè)備選擇水果種類包括 便攜設(shè)備隨機(jī)選擇水果種類或指定一種水果種類，作為待測水果種類；或 便攜設(shè)備對(duì)用戶選擇水果種類的行為進(jìn)行建模，將選擇次數(shù)最多的水果設(shè)置為默
認(rèn)待測水果種類。
其中，根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前，還包括
用戶輸入待測水果的個(gè)性參數(shù)； 則根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)包括 根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的個(gè)性參數(shù)，生成測量所述水果糖度所需測量
指標(biāo)； 或 用戶輸入測試環(huán)境； 則根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)包括 根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的測試環(huán)境，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)。 其中，所述個(gè)性參數(shù)包括果皮厚度。 其中，所述測試環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度或環(huán)境濕度。 果皮厚度和環(huán)境溫度、濕度都會(huì)對(duì)近紅外激光的測量結(jié)果產(chǎn)生較大的影響，通過 這些參數(shù)可以 202、根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第一近紅外 激光； 其中，所述第一近紅外激光包括
波長范圍為860-890nm的第一光、波長范圍為900nm-920nm的第二光或波長范圍 920nm-960nm的第三光之一及其任意組合。 203、接收第二近紅外激光，根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，
使用所述透射率計(jì)算被測水果糖度。 其中，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖果包括 f (Yl) = C1*X1+C2*X2+C3*X3+C4 ; 以非線性回歸方式校正Yl，得到被測水果糖度Y : f (Y) = Non(Yl); 其中，(1)X1，X2，X3為三種不同波長的透射率換算值，
(2)C1， C2， C3， C4為經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后選擇的常數(shù)值，
(3)Y1為測定的糖度值， (4)Y為非線性回歸方式校正后得到的被測水果糖度值。
其中，所述以非線性回歸方式校正Y1包括 將水果種類、果皮厚度、環(huán)境溫度或環(huán)境濕度之一或其任意組合，作為非線性回歸 方式參數(shù)，校正Yl。 其中，發(fā)射所述第一近紅外激光的光源發(fā)光二極管。
其中，所述第一近紅外激光包括第一光、第二光和第三光；
所述第一光、第二光和第三光的照射光強(qiáng)度和照射面積均相同。
實(shí)施例三 參考圖3所示，是本發(fā)明的測量水果糖度的便攜設(shè)備，包括 第一生成單元301，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指 標(biāo)； 發(fā)射單元302，用于根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā) 射第一近紅外激光； 接收單元303，用于接收第二近紅外激光， 第一計(jì)算單元304，用于根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率；
第二計(jì)算單元305，用于使用所述透射率計(jì)算被測水果糖果。 本發(fā)明實(shí)施例通過根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)后， 根據(jù)所述測量指標(biāo)，進(jìn)行激光發(fā)射、接收，計(jì)算得到被測水果的透射率，使用所述透射率計(jì) 算被測水果糖果。從而實(shí)現(xiàn)了 首先，使得便攜設(shè)備如移動(dòng)電話等具有了測量水果糖度的功能，提高了用戶體驗(yàn) 度。 其次，使用過程簡單易行，不需要專業(yè)的測試設(shè)備即可進(jìn)行。 再次，使用非內(nèi)部接觸式測量方法，不需要破壞被測水果的物理組織，干凈衛(wèi)生。
其中，還包括 第一選擇單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之 前，選擇水果種類，作為待測水果種類；或 第二選擇單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之 前，用戶在便攜設(shè)備上輸入或選擇待測水果種類。
其中，第一選擇單元包括 第一選擇模塊，用于隨機(jī)選擇水果種類或指定一種水果種類，作為待測水果種類； 或 第二選擇模塊，用于對(duì)用戶選擇水果種類的行為進(jìn)行建模，將選擇次數(shù)最多的水
果設(shè)置為默認(rèn)待測水果種類。 其中，還包括 第一輸入單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之 前，接收用戶輸入的待測水果的個(gè)性參數(shù)；
則第一生成單元包括 第一測量模塊，用于根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的個(gè)性參數(shù)，生成測量所
述水果糖度所需測量指標(biāo)；
或 第二輸入單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之
前，接收用戶輸入的測試環(huán)境； 則第一生成單元包括 第二測量模塊，用于根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的測試環(huán)境，生成測量所
述水果糖度所需測量指標(biāo)。 其中，所述個(gè)性參數(shù)包括果皮厚度。 其中，所述測試環(huán)境包括環(huán)境溫度或環(huán)境濕度。 其中，所述第一近紅外激光包括波長范圍為860-890nm的第一光、波長范圍為900nm-920nm的第二光或波長范圍
920nm-960nm的第三光之一及其任意組合。 其中，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖果包括 f (Yl) = C1*X1+C2*X2+C3*X3+C4 ; 以非線性回歸方式校正f (Yl)，得到被測水果糖度Y : f (Y) = Non(Yl); 其中，(l)Xl， X2， X3為三種不同波長的透射率換算值，
(2)C1， C2， C3， C4為經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后選擇的常數(shù)值，
(3)Y1為測定的糖度值， (4)Y為非線性回歸方式校正后得到的被測水果糖度值。 其中，所述便攜設(shè)備包括 移動(dòng)電話、便攜播放器或便攜筆記本。 其中，發(fā)射所述第一近紅外激光的光源為發(fā)光二極管。 其中，所述第一近紅外激光包括第一光、第二光和第三光； 所述第一光、第二光和第三光的照射光強(qiáng)度和照射面積均相同。 其中，為了排除外界其他近紅外激光的輻射干擾，可以在便攜設(shè)備上發(fā)射的第一
近紅外激光上增加區(qū)別標(biāo)識(shí)，根據(jù)接收得到的第二近紅外激光是否包含所述區(qū)別標(biāo)識(shí)，可
以判斷所接收的近紅外激光是否為發(fā)射出去的近紅外激光。則所述的便攜設(shè)備，還可以包
括
判斷單元，用于如果所述第一近紅外激光包括區(qū)別標(biāo)識(shí)，則在接收第二近紅外激 光之后，判斷所述第二近紅外激光是否包括所述區(qū)別標(biāo)識(shí)；
如果是，則指示所述第一計(jì)算單元和第二計(jì)算單元工作；
如果否，則不予處理。 其中，如果待測水果果皮厚度大于等于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù) 為16字節(jié)-256字節(jié)之間； 如果待測水果果皮厚度小于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為8字 節(jié)-32字節(jié)之間。 其中，所述預(yù)設(shè)閾值為0. 1厘米、0. 2厘米、0. 5厘米、1厘米或1. 5厘米。 本發(fā)明的裝置實(shí)施例具有與本發(fā)明的方法實(shí)施例相適應(yīng)的技術(shù)效果，不再重復(fù)。 通過以上的實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借
助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)。 以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種使用便攜設(shè)備測量水果糖度的方法，其特征在于，包括根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)；根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第一近紅外激光；接收第二近紅外激光，根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度 所需測量指標(biāo)之前，還包括便攜設(shè)備選擇水果種類，作為待測水果種類；或 用戶在便攜設(shè)備上輸入或選擇待測水果種類。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，便攜設(shè)備選擇水果種類包括 便攜設(shè)備隨機(jī)選擇水果種類或指定一種水果種類，作為待測水果種類；或 便攜設(shè)備對(duì)用戶選擇水果種類的行為進(jìn)行建模，將選擇次數(shù)最多的水果設(shè)置為默認(rèn)待測水果種類。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度 所需測量指標(biāo)之前，還包括用戶輸入待測水果的個(gè)性參數(shù)；則根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)包括 根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的個(gè)性參數(shù)，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)；或用戶輸入測試環(huán)境參數(shù)；則根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)包括 根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的測試環(huán)境參數(shù)，生成測量所述水果糖度所需測量 指標(biāo)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述個(gè)性參數(shù)包括果皮厚度。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述測試環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度或環(huán)境濕度。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一近紅外激光包括波長范圍為860-890nm的第一光、波長范圍為900nm-920nm的第二光或波長范圍 920nm-960nm的第三光之一及其任意組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖果包括 f(Yl) = C1*X1+C2*X2+C3*X3+C4 ;以非線性回歸方式校正Yl，得到被測水果糖度Y : f (Y) = Non(Yl);其中，(l)Xl， X2， X3為三種不同波長的透射率換算值，(2) C1， C2， C3， C4為經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后選擇的常數(shù)值，(3) Y1為測定的糖度值，(4) Y為非線性回歸方式校正后得到的被測水果糖度值。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述以非線性回歸方式校正Yl包括將水果種類、果皮厚度、環(huán)境溫度或環(huán)境濕度之一或其任意組合，作為非線性回歸方式 參數(shù)，校正Yl。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，發(fā)射所述第一近紅外激光的光源為發(fā)光二 極管。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一近紅外激光包括第一光、第二光 和第三光；所述第一光、第二光和第三光的照射光強(qiáng)度和照射面積均相同。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述第一近紅外激光包括區(qū)別標(biāo)識(shí)， 則在接收第二近紅外激光之后，還包括判斷所述第二近紅外激光是否包括所述區(qū)別標(biāo)識(shí)；如果是，則根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，使用所述透射率計(jì)算 被測水果糖度；如果否，則不予處理。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，如果待測水果果皮厚度大于等于預(yù)設(shè)閾 值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為32字節(jié)-256字節(jié)之間；如果待測水果果皮厚度小于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為8字節(jié)-32字 節(jié)之間。
14. 一種測量水果糖度的便攜設(shè)備，其特征在于，包括第一生成單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)； 發(fā)射單元，用于根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第一近 紅外激光；接收單元，用于接收第二近紅外激光，第一計(jì)算單元，用于根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率； 第二計(jì)算單元，用于所述透射率計(jì)算被測水果糖果。
15. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，還包括第一選擇單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前， 選擇水果種類，作為待測水果種類；或第二選擇單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前， 用戶在便攜設(shè)備上輸入或選擇待測水果種類。
16. 如權(quán)利要求15所述的便攜設(shè)備，其特征在于，第一選擇單元包括 第一選擇模塊，用于隨機(jī)選擇水果種類或指定一種水果種類，作為待測水果種類；或 第二選擇模塊，用于對(duì)用戶選擇水果種類的行為進(jìn)行建模，將選擇次數(shù)最多的水果設(shè)置為默認(rèn)待測水果種類。
17. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，還包括第一輸入單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前， 接收用戶輸入的待測水果的個(gè)性參數(shù)； 則第一生成單元包括第一測量模塊，用于根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的個(gè)性參數(shù)，生成測量所述水 果糖度所需測量指標(biāo)；或第二輸入單元，用于根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)之前， 接收用戶輸入的測試環(huán)境參數(shù)；則第一生成單元包括第二測量模塊，用于根據(jù)待測水果種類和所述待測水果的測試環(huán)境參數(shù)，生成測量所 述水果糖度所需測量指標(biāo)。
18. 如權(quán)利要求17所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述個(gè)性參數(shù)包括果皮厚度。
19. 如權(quán)利要求17所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述測試環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度或 環(huán)境濕度。
20. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述第一近紅外激光包括波長范圍為860-890nm的第一光、波長范圍為900nm-920nm的第二光或波長范圍 920nm-960nm的第三光之一及其任意組合。
21. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖果 包括f(Yl) = C1*X1+C2*X2+C3*X3+C4 ; 以非線性回歸方式校正f (Yl)，得到被測水果糖度Y : f (Y) = Non(Yl);其中，(l)Xl， X2， X3為三種不同波長的透射率換算值，(2) Cl， C2， C3， C4為經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后選擇的常數(shù)值，(3) Yl為測定的糖度值，(4) Y為非線性回歸方式校正后得到的被測水果糖度值。
22. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述便攜設(shè)備包括 移動(dòng)電話、便攜播放器或便攜筆記本。
23. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，發(fā)射所述第一近紅外激光的光源為發(fā)光二極管。
24. 如權(quán)利要求20所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述第一近紅外激光包括第一光、第 二光和第三光；所述第一光、第二光和第三光的照射光強(qiáng)度和照射面積均相同。
25. 如權(quán)利要求14所述的便攜設(shè)備，其特征在于，還包括判斷單元，用于如果所述第一近紅外激光包括區(qū)別標(biāo)識(shí)，則在接收第二近紅外激光之 后，判斷所述第二近紅外激光是否包括所述區(qū)別標(biāo)識(shí)；如果是，則指示所述第一計(jì)算單元和第二計(jì)算單元工作； 如果否，則不予處理。
26. 如權(quán)利要求25所述的便攜設(shè)備，其特征在于，如果待測水果果皮厚度大于等于預(yù) 設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為16字節(jié)-256字節(jié)之間；如果待測水果果皮厚度小于預(yù)設(shè)閾值，則所述區(qū)別標(biāo)識(shí)的編碼字節(jié)數(shù)為8字節(jié)-32字 節(jié)之間。
27. 如權(quán)利要求26所述的便攜設(shè)備，其特征在于，所述預(yù)設(shè)閾值為0. l厘米、0.2厘米、 0. 5厘米、1厘米或1. 5厘米。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種使用便攜設(shè)備測量水果糖度的方法，包括根據(jù)待測水果種類，生成測量所述水果糖度所需測量指標(biāo)；根據(jù)所述測量指標(biāo)，將便攜設(shè)備對(duì)準(zhǔn)待測水果的幾何中心，發(fā)射第一近紅外激光；接收第二近紅外激光，根據(jù)第二近紅外激光和第一近紅外激光生成透射率，使用所述透射率計(jì)算被測水果糖度。還公開了一種測量水果糖度的便攜設(shè)備。利用本發(fā)明實(shí)施例，能夠在手機(jī)等便攜設(shè)備上方便地實(shí)現(xiàn)糖度測量的功能。
文檔編號(hào)G01N21/59GK101769869SQ20091004517
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
發(fā)明者吳澄剛, 王鳴華, 蔡世光 申請(qǐng)人:英華達(dá)(上海)電子有限公司