BG62304B1 - Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins - Google Patents

Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins Download PDF

Info

Publication number
BG62304B1
BG62304B1 BG101069A BG10106996A BG62304B1 BG 62304 B1 BG62304 B1 BG 62304B1 BG 101069 A BG101069 A BG 101069A BG 10106996 A BG10106996 A BG 10106996A BG 62304 B1 BG62304 B1 BG 62304B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
product
light
measuring
permeability
quality
Prior art date
Application number
BG101069A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG101069A (en
Inventor
Георги П. Кривошиев
Original Assignee
Krivoshiev, Georgi P.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krivoshiev, Georgi P. filed Critical Krivoshiev, Georgi P.
Priority to BG101069A priority Critical patent/BG62304B1/en
Publication of BG101069A publication Critical patent/BG101069A/en
Publication of BG62304B1 publication Critical patent/BG62304B1/en

Links

Abstract

The mehtod includes the following stages: illumination of asector of the product surface by a focussed light beam, measuringthe reflexion R1 of the sector, measuring of thetransmitted/emitted light from a second sector fitted between theopposite and the side sections of the product, measuring of thetransmissivity T, illumination of the second sector by anotherfocussed beam, measuring its reflexion R2 and calculatingtranmissivity Tm of the interior of the nondestructed product onthe basis of which its internal quality is determined. Thephotometric chamber for the product inspection (1) at threedifferent wavelengths consists of housings (2 & 3) containinglight sources (4, 4a & 4B) and opticoelectronic components ofthree optic channels - one for measuring the reflexion of thesector (18) and two channels (A & B) for measuring thepermissivity Ta & Tb and reflexion R2a & R2b of sectors (23A &23B) of the surfaces of the products. The radiation of one of thesources (4) is continuous, and of sources (4A & 4B) is pulsatingin time so that the division of the signals from the ninephotodetectors occurs time-pulse and frequency type when thecomputer processes 15 information signals and one logical signalfrom the synchronization photodetector (44), controls sources (4A& 4B) and classifies and/or grades the product according to itsinternal quality.6 claims, 3 figures

Description

Област на техникатаTechnical field

Изобретението се отнася до метод и фотометрична камера за неразрушаващо класифициране и/или сортиране на плодове и зеленчуци според вътрешното им качество, независимо от качеството на кората, основаващи се на елиминиране на смущаващото влияние на кората върху спектралната пропускливост на продуктите. Изобретението ще намери приложение за идентифициране с повишена точност на вътрешни дефекти, степен на зрелост, цвят на вътрешността и съдържание на химически съставки в лабораториите за производствен контрол на качеството и в машини за автоматично сортиране на зеленчуци и плодове, чийто външен вид и спектрални свойства на кората не съдържат достатъчно информация за качеството на вътрешността им, като например: картофи с дефекти на краста, ризоктониум, позеленяване и замърсяване с почва; ябълки “Червена превъзходна”, “Грени смит” и други; праскови от клинговите сортове, круши “Паскрасан”, “Боскова масловка” и други; цитрусови плодове; киви и др. Изобретението ще намери приложение и за неразрушаващо класифициране с повишена точност на продуктите според общото - външното и вътрешното им качество на базата на едновременното и отделното измерване на спектрите на кората и вътрешността на продукта .The invention relates to a method and a photometric camera for non-destructive classification and / or sorting of fruits and vegetables according to their intrinsic quality, irrespective of the quality of the peel, based on eliminating the interfering effect of the peel on the spectral transmittance of the products. The invention will find application for identification with increased accuracy of internal defects, degree of maturity, color of the interior and content of chemical constituents in the quality control laboratories and in machines for automatic sorting of vegetables and fruits, whose appearance and spectral properties the bark does not contain enough information about the quality of their interior, such as: potatoes with defects in scabies, rhizoconium, greening and soil contamination; apples "Red Delicious", "Granny Smith" and others; peaches of the Kling varieties, pears "Paskrasan", "Divine butter" and others; citrus fruits; kiwi fruit and more. The invention will also find application for the non-destructive classification of products with increased accuracy according to their general and external quality based on simultaneous and separate measurement of the spectra of the bark and the interior of the product.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е способ за оптическо сортиране по качество на плодове (1) и преди всичко на картофи с мокра и замърсена повърхност, при който плодът се осветява от едната му страна, измерват се отражаемостта и пропускливостта, а сортирането се извършва въз основа на стойността и знака на техните първи производни с помощта на прагови устройства и логика ИЛИ. Не е указана връзката на от ражаемостта и пропускливостта на целия плод и на техните първи производни с пропускливостта на месото на плода и нейната първа производна, които в действителност съдържат пълната оптична информация за вътрешното качество на плодовете, респективно на картофите.There is a method of optical sorting by quality of fruit (1) and, above all, on potatoes with a wet and dirty surface, in which the fruit is illuminated on one side, its reflectivity and transmittance are measured, and the value and character are sorted of their first derivatives using threshold devices and logic OR. The relationship of the fertility and permeability of the whole fruit and their first derivatives to the permeability of the meat of the fetus and its first derivative, which actually contain the complete optical information about the internal quality of the fruits, respectively of the potatoes, is not indicated.

Известен е метод за автоматично сортиране на плодове според наличието на външни и вътрешни дефекти и в зависимост от процентното съотношение на дефектите спрямо общия обем на плодовете (2). Плодовете се сканират надлъжно и псевдокръгово и се измерва пропускливостта им при две дължини на вълните, но методът не осигурява диференцирано разпознаване на дефектите - на външни и вътрешни.There is a known method for automatically sorting fruits according to the presence of external and internal defects and depending on the percentage of defects relative to the total volume of the fruit (2). The fruits are scanned longitudinally and pseudocircularly and their transmittance is measured at two wavelengths, but the method does not provide differential recognition of defects - external and internal.

Известни са и неразрушаващи методи за определяне на зрелостта и цвета на вътрешността (3) и съдържанието на химически съставки като сухо вещество (4) и захари (5), но те се използват предимно за продукти с тънка и перфектна кора, чиято спектрална пропускливост се пренебрегва или се компенсира така, че пропускливостта на целия плод се апроксимира на неговата вътрешна пропусклив ост.Non-destructive methods for determining the maturity and color of the interior (3) and the content of chemical constituents such as dry matter (4) and sugars (5) are also known, but they are mainly used for products with thin and perfect bark, whose spectral transmittance is ignore or compensate such that the permeability of the whole fruit is approximated to its internal permeable axis.

Най-близък по своята техническа същност до предлагания метод е известният метод за разпознаване и /или сортиране на плодове и зеленчуци (6), при който продуктът се осветява от едната му страна, отразената от тази страна светлина се отразява от два фонови елемента и отново се насочва към продукта, като се възприема заедно с пропуснатата/излъчената от продукта светлина от две негови страни, разположени по направления на около 135° спрямо направлението на падащия светлинен поток, а разпознаването на външни и вътрешни дефекти се извършва въз основа на два светлинни потока, представляващи смес от отразена и пропусната/излъчена светлина. Отражаемостта на фоновите елементи се избира в границите от 0 до 100 %, в резултат на което в продуктите, сортирани като дефектни, преобладават съответно вътрешните или външните дефекти, но не се елиминира смущаващото влияние на кората и не се определя вътрешната пропускливост на продукта.Closest to the technical nature of the proposed method is the known method for recognizing and / or sorting fruits and vegetables (6), in which the product is illuminated on one side, the light reflected from that side is reflected by two background elements and again is directed towards the product, being perceived together with the light transmitted / emitted from the product by its two sides, located in the direction of about 135 ° relative to the direction of the incident light flux, and the detection of external and internal defects is carried out on the basis of Two light streams representing a mixture of reflected and transmitted / transmitted light. The reflectivity of the background elements is chosen in the range from 0 to 100%, which results in the products sorted as defective, respectively, internal or external defects, but does not eliminate the disturbing influence of the bark and does not determine the internal permeability of the product.

Известно е устройство за автоматично сортиране на плодове, зеленчуци и кореноплодни (7), което се състои от фотометрична за измерване на спектралната пропускливост и блок за обработка на сигналите. Блокът съдържа средства за усилване, филтриране и логически операции, а също и модули от вида “следене - запаметяване” за коригиране на грешките от отразена светлина, която в тази камера се явява сериозен смущаващ фактор при измерване на пропускливостта на продукти с неправилна форма или такива, отклонили се от нормалната траектория при преминаването им през инспекционната зона на камерата.An automatic device for automatic sorting of fruits, vegetables and root crops (7) is known, which consists of a photometric device for measuring the spectral transmittance and a signal processing unit. The unit contains means for amplification, filtering and logic operations, as well as "trace - memory" modules for correcting the light reflection errors, which in this chamber is a serious disturbance when measuring the permeability of products of irregular shape or such. that deviate from the normal trajectory as they pass through the inspection area of the camera.

Най-близка по своята техническа същност до предлаганата фотометрична камера е камерата на известното устройство (6), която съдържа последователно разположени и оптически свързани източник на светлина, фокусираща оптика, насочваща светлината върху повърхността на изследвания продукт, и два еднакви оптични канала за приемане на пропуснатата/излъчената от продукта светлина, разположени симетрично под ъгъл 135° спрямо оста на падащия светлинен поток. Оптиката на всеки канал се състои от последователно разположени обектив,отражателно огледало, колиматор, две светоделителни пластини за разделяне на светлинния поток на три части в лентата на трите дължини на вълните λ., λ , λ , три интерференчни филтъра за същите дължини на вълните и три фокусиращи оптики за насочване на светлината съответно към три фотодетектора. За синхронизация на измервателните операции с преминаващите през камерата продукти се използва фотодетектор с фокусираща оптика, разположени срещу светлинния източник и по оста на светлинното лъчение.Closest to the technical nature of the proposed photometric camera is the camera of the known device (6), which contains a series of arranged and optically coupled light source, focusing optics, directing light on the surface of the product under study, and two identical optical channels for receiving transmitted / emitted light, symmetrically located at an angle of 135 ° to the axis of the incident light flux. The optics of each channel consist of a series of lenses, a reflecting mirror, a collimator, two light-emitting plates to separate the luminous flux into three parts in the band of the three wavelengths λ., Λ, λ, three interference filters for the same wavelengths and three focusing optics for directing light to three photodetectors respectively. For synchronization of the measuring operations with the products passing through the camera, a photodetector with focusing optics, located against the light source and along the axis of the light radiation, is used.

Недостатъците на известните метод и фотометрична камера са следните:The disadvantages of the known method and photometric camera are the following:

- Невъзможност точно да се измери спектралната пропускливост на месото на плодове и зеленчуци, без да се разрушат - обелят, нарежат или смелят, тъй като спектърът на пропускане на целия неразрушен продукт винаги съдържа спектъра на пропускане на кората, независимо от използваната геометрия на директно пропускане или интерактанс; методът на спектралната пропускливост има ограничено приложение за идентифициране на вътрешното качество на плодове и зеленчуци, даже и за такива, с тънка и перфектна кора, тъй като не се премахва смущаващото влияние на спектъра на кората;- Failure to accurately measure the spectral transmittance of the meat of fruits and vegetables without being destroyed - peeled, sliced or ground, since the leakage spectrum of the whole non-destructed product always contains the bark permeability spectrum, regardless of the direct transmission geometry used or interactivity; the spectral transmittance method is of limited use for identifying the intrinsic quality of fruits and vegetables, even those with thin and perfect bark, since the interfering effect of the spectrum of the bark is not eliminated;

- Понижена точност поради това, че целите неразрушени продукти се осветяват от една страна, измерват се пропускливостта и отражаемостта от мястото на падане на светлинния поток, но не се измерва отражаемостта от мястото на пропускане/излъчване на част от този поток и получените оптични данни не се използват за определяне на спектъра на месото на продуктите. Поради това класифицирането и/или сортирането не се извършва според вътрешното качество, а според качеството на кората, или според общото качество, в което преобладава качеството на онази част от продукта, чиято оптична плътност е по-голяма; в други случаи отражаемостта и пропускливостта се измерват поотделно и се използват първите им производни, но сортирането не съответства на вътрешното качество, тъй като не се основава на пропускливостта на месото вътрешността на целите продукти, нито на нейни производни, което води до грешки при зеленчуците и плодовете и особено при картофи с краста и ризоктониум, лук, някои сортове ябълки, круши, праскови, цитрусови плодове, киви и други, за които спектралната пропускливост на кората съществено се различава от тази на вътрешността;- Reduced accuracy because whole non-destructive products are illuminated on the one hand, the transmittance and reflectivity of the point of incidence of the light flux are measured, but the reflectivity of the point of transmission / emission of part of that flux is not measured and the optical data obtained are not are used to determine the range of meat products. Therefore, the classification and / or sorting is not carried out according to the internal quality, but according to the quality of the bark, or according to the overall quality, in which the quality of that part of the product whose optical density is higher prevails; in other cases the reflectivity and permeability are measured separately and their first derivatives are used, but the sorting does not correspond to the intrinsic quality, since it is not based on the permeability of the meat to the interior of the whole products or its derivatives, which leads to errors in vegetables and fruits, especially in the case of potatoes with scabies and risotonium, onions, certain varieties of apples, pears, peaches, citrus fruits, kiwi fruit and others for which the spectral transmittance of the bark differs significantly from that of the interior;

- Ниско бързодействие, дължащо се на това, че показателите на вътрешното качество се определят чрез измерване на спектрите на отражение или пропускане след обелване, нарязване или смилане на продуктите, поради което измервателната процедура е бавна и неефективна за инструментално окачествяване и неприложима за автоматично сортиране на плодове и зеленчуци;- Low speed due to the fact that the intrinsic quality indicators are determined by measuring the spectra of reflection or omission after peeling, slicing or grinding of the products, which makes the measurement procedure slow and inefficient for instrumental grading and not applicable for automatic sorting of fruits and vegetables;

- Понижена икономическа ефективност, дължаща се на това, че продуктите, предназначени за преработка, се сортират според вътрешното им качество, след като бъдат обелени и/или нарязани, което натоварва белачните и следващите инсталации с излишните количества на дефектните продукти, намалява се ефективната производителност на тези инсталации, те се замърсяват от дефектните екземпляри, влошава се хигиената, усложнява се и се оскъпява поддържането на поточната линия.- Reduced economic efficiency due to the fact that the products intended for processing are sorted according to their internal quality, after being peeled and / or cut, which burdens the crushed and subsequent installations with excess quantities of defective products, reducing the effective productivity of these installations, they are contaminated by defective specimens, deteriorate hygiene, complicate and costly to maintain the production line.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задачата на изобретението е да се съз дадат метод и фотометрична камера за неразрушаващо класифициране и/или сортиране на плодове и зеленчуци според вътрешното им качество с повишена точност чрез елиминиране на смущаващото влияние на кората върху спек- 5 тралната пропускливост на продуктите.The object of the invention is to provide a method and a photometric camera for the non-destructive classification and / or sorting of fruits and vegetables according to their intrinsic quality with increased accuracy by eliminating the disturbing influence of the bark on the spectral permeability of the products.

Задачата е решена с метод за неразрушаващо класифициране и/или сортиране на плодове и зеленчуци според вътрешното им качество, независимо от качеството на кората, 10 състоящ се в това, че спектралната пропускливост на продуктите се изследва като пропускливост на обекти с трислойна структура кора, месо на продукта, кора с пропускливости на слоевете, съответно Т , Тм и Т2, обща 15 пропускливост Т= Тг Тм. Т2 и пропускливост на месото на продукта Тм = Т /ТрТ2, като пропускливостите на кората Tj и Т2 се определят съответно през нейните отражаемости Rt и R2.The problem is solved by a method for non-destructive classification and / or sorting of fruits and vegetables according to their intrinsic quality, regardless of the quality of the bark, 10 which consists in examining the spectral permeability of the products as the permeability of objects with a three-layer structure of bark, meat of the product, the bark with the permeabilities of the layers, respectively T, T m and T 2 , total 15 permeability T = T g T m . T 2 and the permeability of the meat of the product T m = T / T p T 2 , the permeabilities of the bark Tj and T 2 being determined, respectively, through its reflectances R t and R 2 .

Съгласно метода продуктът се осветява с фокусиран светлинен лъч, измерват се дифузноотразената и пропусната /излъчената от него светлина, определят се отражаемостта RL и пропускливост Т, след това светлинният лъч се прекъсва и се насочва към онази страна на продукта, от която е измерена пропуснатата/ излъчената светлина, измерва се дифузно-отразената от тази страна светлина и се определя нейната отражаемост R,. Въз основа на предварително създадени регресионни модели, съдържащи пропускливостта Т и отражаемостите R, и R2 на неразрушения продукт, се определят показателите за класифициране на раз рушения продукт: пропускливостта Тм и/или относителната пропускливост Тм./Т на месото на продукта.According to the method, the product is illuminated with a focused light beam, the diffused reflected and transmitted / transmitted light is measured, the reflectivity R L and the transmittance T are determined, then the light beam is interrupted and directed to that side of the product from which the light is measured. / the light emitted, the diffused light reflected from this side is measured and its reflectance R is determined. On the basis of pre-established regression models containing the permeability T and reflectances R and R 2 of the non-destructed product, the classification parameters of the destroyed product are determined: the permeability T m and / or the relative permeability T m / T of the meat of the product.

Коефициентите а0, ар а2,...., ап на регресионните модели се определят чрез познати хемометрични методи конкретно за всеки вид и сорт продукти при избрани дължини на вълните λ., λ., ...λν, измервайки Т, Rt и R2 на извадка от необелени продукти и пропускливостта Тмо на същите продукти, но обелени с дебелина на слоя d. База на регресионните модели е апроксимацията на продуктите на трислойна структура, за която важи зависимостта:The coefficients a 0 and p a 2 , ...., and n of the regression models are determined by known haemometric methods for each type and variety of products at selected wavelengths λ., Λ., ... λ ν , measuring t, R t and R 2 a sample of unpeeled products and permeability t th of the same products, but peeled with film thickness d. The basis of the regression models is the approximation of the products of the three-layer structure to which the dependence applies:

(1) Тм =-------1--------.е <k'd'+ w (1 - Rf) (1 - Rf) където: Тм е спектрална пропускливост на месото на продукта;(1) T m = ------- 1 --------. E <k ' d ' + w (1 - Rf) (1 - Rf) where: T m is the spectral transmittance of the meat of the product;

Rp R2 - отражаемости на двете повърхности;R p R 2 - reflectivity on both surfaces;

Т - пропускливост на целия (неразрушения) продукт;T - permeability of the whole (non-destructive) product;

кр к2 - коефициенти на отслабване, зависещи от коефициентите на разсейване и поглъщане на кората;k p k 2 - slimming coefficients depending on the scattering and absorption coefficients of the crust;

dp d2 - дебелина на кората (обеления слой) на първата и втората осветена страна на продукта.dp d 2 - the thickness of the bark (peeled layer) on the first and second illuminated sides of the product.

Пропускливостта Т на месото на продукта за една дължина на вълната се изчислява по следната предпочитана регресионна зависимост:The permeability T of the meat of the product over a single wavelength is calculated by the following preferred regression dependence:

(2) InT = a + a In---------------+ (1 - Rf) (1 - Rf) а2 (1 - R.)2 ----!— + (1 - r2)2 R2 а относителната пропускливост при две дължини на вълните λ. и λ. 1 J по зависимостта:(2) InT = a + a In --------------- + (1 - Rf) (1 - Rf) a 2 (1 - R.) 2 ----! - + (1 - r 2 ) 2 R 2 and the relative transmittance at two wavelengths λ. and λ. 1 J by dependency:

(3)(3)

Когато отражаемостта варира в неголеми граници, например от 0.3 до 0.6, за предпочитане се използва зависимостта.When the reflectivity varies within small limits, for example from 0.3 to 0.6, dependence is preferably used.

(4)(4)

Задачата е решена и с фотометрична камера за осъществяване на метода, състояща се от един източник на светлина, фотодетектор за синхронизация, свързан с аналогов вход на компютър, и два еднакви оптични канала за измерване на пропускливостта и отражаемостта на продукта по две направления, разположени симетрично под ъгъл 135° (спрямо оста на падащия светлинен поток. Всеки от каналите има три аналогови изхода за сигнали, съответстващи на интензивността на пропуснатата/излъчената светлина при три дължини на вълните λ., λ, Xq. Всеки от аналоговите изходи е свързан с компютъра и съответно с един модул за обработка на импулсни сигнали. Тези сигнали се пораждат от два импулсни източника на светлина и съответстват на интензивността на отразената светлина при трите дължини на вълните от двете повърхности на продукта, от които се измерва пропусната/излъчената от него светлина.The problem is also solved with a photometric camera for carrying out the method, consisting of one light source, a photodetector for synchronization connected to an analog input to a computer, and two identical optical channels for measuring the transmittance and reflectivity of the product in two directions arranged symmetrically angle 135 ° (relative to the axis of an incident light flux. Each channel has three analog output signals corresponding to the intensity of the transmitted / emitted light at three wavelengths λ., λ, X q. Each of analogovit The outputs are connected to the computer and to one impulse processing module, respectively. These signals are generated by two pulsed light sources and correspond to the intensity of reflected light at the three wavelengths of the two surfaces of the product from which the transmittance is measured / the light emitted by him.

Фотометричната камера съдържа също и два еднакви оптични канала за измерване на интензивността на отразената светлина от повърхността на продукта, осветявана от първия източник на светлина при същите три дължини на вълните. Каналите са разположени под ъгъл 45° (спрямо оста на светлинния лъч. Всеки от тях съдържа обектив, бленда, колиматор, две светоделителни пластини, интерференчен филтър, фокусираща оптика и фотодетектор. Преди първата светоделителна пластина са разположени последователно на оптичната ос на отразения лъч втори интерференчен филтър, втора фокусираща оптика и втори фотодетектор, а след втората светоделителна пластина - трети интерференчен филтър, трета фокусираща оптика и трети фотодетектор. Изходите на съответните фотодетектори от двата оптични канала са свързани помежду си и през три отделни усилвателя на сигналите, съответстващи на интензивностите на отразената светлина при трите дължини на вълните, са свързани с три входа на компютъра. Изходът на компютъра е свързан с логически вход на импулсен генератор, който захранва три светодиода, излъчващи светлина с дължи на на вълната съответно λ., λ., λ . Светодиодите са снабдени с фокусираща оптика с два изхода, всеки от които, през съответен оптичен атенюатор, е свързан с един от трите входа на два оптични демултиплексора, чиито изходи са свързани съответно към две фокусиращи оптики за излъчване и насочване на светлина към двете повърхности на обекта за измерване на тяхната отражаемост. Оптичните оси на импулсните светлинни сигнали са разположени в равнина, сключваща ъгъл 45° с равнината на измервателните оптични канали.The photometric camera also contains two identical optical channels for measuring the intensity of reflected light from the surface of the product illuminated by the first light source at the same three wavelengths. The channels are at an angle of 45 ° (relative to the axis of the light beam. Each contains a lens, aperture, collimator, two light-emitting plates, an interference filter, focusing optics, and a photodetector. Before the first light-emitting plate, they are arranged alternately on the optical axis of the reflected beam. interference filter, second focusing optics and second photodetector, and after the second light-emitting plate - third interference filter, third focusing optics and third photodetector. Input channels are connected to each other and, through three separate signal amplifiers corresponding to the intensities of reflected light at the three wavelengths, are connected to three inputs of the computer. The output of the computer is connected to a logical input of a pulse generator that supplies three LEDs. emitting light with wavelengths respectively λ., λ., λ. The LEDs are provided with focusing optics with two outputs, each of which, through a corresponding optical attenuator, is connected to one of the three inputs of two optical demultiplexers whose output odes are connected respectively to two focusing optics for emitting and directing light to the both surfaces of the object for measuring the reflectivity. The optical axes of the pulsed light signals are arranged in a plane concluding at an angle of 45 ° with the plane of the measuring optical channels.

Предимствата на метода и фотометричната камера съгласно изобретението са следните:The advantages of the method and the photometric camera according to the invention are the following:

- Повишена точност, поради това че поотделно се измерват пропускливостта и отражаемостите на кората в местата на падащия и пропуснатия/излъчения светлинен поток и стойностите им се заместват в предварително създадени регресионни модели, което позволява неразрушаващо да се измери спектралната пропускливост на месото на плода и въз основа на нея да се определи вътрешното качество на продукта, като се отстрани смущаващото влияние на спектъра на кората, в резултат на което спектралната пропускливост на месото на продуктите не зависи от спектралните свойства на кората, респективно на повърхностния слой. Това позволява точно да се идентифицират вътрешните дефекти, зрелостта, вътрешния цвят или съдържанието на химически съставки на неразрушените продукти, възможност да се идентифицира с повишена точност общото качество поради това, че отражаемостта на неразрушените продукти и пропускливостта на тяхната вътрешност поотделно носят по-богата информация за признаците на общото качество, отколкото спектралната пропускливост на целия продукт;- Increased accuracy because the permeability and reflectivity of the bark at the points of incident and transmitted / transmitted light flux are separately measured and their values are replaced in pre-established regression models, allowing non-destructive measurement of the spectral transmittance of the meat of the fetus on the basis of it, to determine the internal quality of the product by eliminating the disturbing influence of the spectrum of the crust, resulting in the spectral transmittance of the meat of the products independent of spec. the trawl properties of the bark or the surface layer. This allows accurate identification of the internal defects, maturity, intrinsic color or chemical content of the non-destructed products, the ability to identify with greater accuracy the overall quality because the reflectivity of the non-destructed products and the permeability of their interiors carry more rich information. for the features of overall quality rather than the spectral transmittance of the whole product;

- Повишено бързодействие, дължащо се на това, че спектралната пропускливост на месото - вътрешността на плодовете и зеленчуците, се определя чрез директно измерване на пропускливостта и отражаемостта на продуктите, без де се разрушават - обелват, нарязват или смилат;- Increased speed due to the fact that the spectral transmittance of meat - the interior of fruits and vegetables - is determined by directly measuring the permeability and reflectivity of products, without destroying - peeling, slicing or grinding;

- Опростена оптична система, тъй като пропускливостта от две и отражаемостта от три различни страни на продукта се измерват едновременно в една единствена инспекционна зона на камерата и се използват едни и същи фотодетектори за измерване пропускливостта и отражаемостта; възможност с една фотометрична камера продуктите да се идентифицират според вътрешното и/или външното им качество;- A simplified optical system, since the transmittance of two and the reflectivity from three different sides of the product are measured simultaneously in the same inspection area of the camera and the same photodetectors are used to measure the transmittance and reflectivity; the ability to identify products by their photometric camera according to their internal and / or external quality;

- Повишена икономическа ефективност, дължаща се на това, че когато продуктите се сортират според вътрешното им качество, преди да се обелят, ефективната производителност на преработващите инсталации се повишава, тъй като работят със суровина, която не съдържа дефектни екземпляри;- Increased economic efficiency due to the fact that when products are sorted according to their intrinsic quality before being peeled, the efficient productivity of the processing plants is increased as they work with a raw material that does not contain defective specimens;

- Методът и фотометричната камера са реално приложими както за инструментално окачествяване, така и за автоматично сортиране на продукти поотделно според вътрешното или според външното им качество, тъй като измервателната процедура е неразрушаваща и се състои в измерване на пропускливостта и отражаемостта на продукта и компютърен анализ на данните, което се осъществява чрез спектрофотометри с общо предназначение или чрез специализирани апарати за бързо окачествяване при лабораторни и полеви условия и за сортиране в поточни линии.- The method and the photometric camera are actually applicable to both instrumental grading and automatic sorting of products individually according to their internal or external quality, since the measurement procedure is non-destructive and consists of measuring the permeability and reflectability of the product and computer analysis of the data obtained by general purpose spectrophotometers or by specialized apparatus for rapid qualification under laboratory and field conditions and for sorting in flow lines.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Фигура 1 представя фотометрична камера на машина за автоматично сортиране на продукти според вътрешното им качество;Figure 1 presents a photometric camera of an automatic product sorting machine according to their internal quality;

фигура 2 - схема на импулсните източници на светлина 4А и 4Б към фиг. 1;FIG. 2 is a diagram of the impulse light sources 4A and 4B of FIG. 1;

Фигура 3 - схема, поясняваща процедурата за неразрушаващо измерване на пропускливостта Тм на месото на реален продукт, представен като трислойна структура.Figure 3 is a diagram explaining the procedure for the non-destructive measurement of the permeability T m of meat of a real product represented as a three-layer structure.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

На фиг. 1 е показана фотометрична камера за автоматично сортиране на зеленчуци и плодове 1, осъществяваща метода, която съдържа оптикоелектронни елементи, закрепени към корпуси 2 и 3. Корпусът 2 се състои от последователно разположени и оптически свързани източник на светлина 4 и кондензор 5 и два еднакви оптични канала, разположени симетрично под ъгъл 45° спрямо оста на светлинния лъч, която е и ос на симетрия на камерата. Всеки канал съдържа последователно разположени и оптически свързани обектив 6, бленда 7, колиматор 8, две светоделителни пластини 10, интерференчен филтър 13, фокусираща оптика 14 и фотодетектор 17 за дължина на вълната Xq, като преди първата светоделителна пластина 10 са разположени последователно втори интерференчен филтър 11, втора фокусираща оптика 14 и втори фотодетектор 15 за дължина на вълната λ., а след втората светоделителна пластина 10 - трети интерференчен филтър 12, трета фокусираща оптика 14 и трети фотодетектор 16 за дължина на вълната λ.. Изходите на съответните фотодетектори 15, 16, 17 от двата канала са свързани паралелно помежду си, а също и със съответни входове на усилватели 26, 27, 28, чиито изходи съответно 32, 33, 34 са свързани с аналогови входове на компютър. Повърхност 18 на продукта 1 е разположена срещу източника на светлина 4, като нейният център е пресечна точка на оптичните оси на източника 4 и двата оптични канала в корпуса 2.In FIG. In Fig. 1 shows a photometric camera for automatic sorting of vegetables and fruits 1, carrying out the method, which contains optoelectronic elements attached to housings 2 and 3. The housing 2 consists of a series-arranged and optically coupled light source 4 and a condenser 5 and two identical optical the channels symmetrically at a 45 ° angle to the axis of the light beam, which is also the axis of symmetry of the camera. Each channel contains a series of optically coupled lens 6, aperture 7, collimator 8, two light-emitting plates 10, an interference filter 13, a focusing optics 14, and a photodetector 17 for the wavelength X q , with a second second interference light before the first light-emitting plate 10. filter 11, the second focusing optics 14 and the second photodetector 15 for the wavelength λ., and after the second light-emitting plate 10, the third interference filter 12, the third focusing optics 14 and the third photodetector 16 for the wavelength λ .. And the outputs of the respective photodetectors 15, 16, 17 of the two channels are connected in parallel and also to the corresponding inputs of amplifiers 26, 27, 28, the outputs of which, respectively, 32, 33, 34 are connected to analog inputs to a computer. The surface 18 of product 1 is positioned opposite the light source 4, its center being the intersection of the optical axes of the source 4 and the two optical channels in the housing 2.

Корпусът 3 се състои от два еднакви оптични канала А и В, разположени симетрично под ъгъл 135° спрямо оста на светлинния лъч. Те се различават от каналите в корпуса 2 по това, че след обектива 6 съдържат отражателно огледало 9 и че към всеки от аналоговите изходи паралелно са свързани съответни групи модули 38А, 39А, 40А и 38В, 39В, 40В за предварителна обработка на импулсни сигнали в аналогов вид, чиито изходи съответно 41А, 42А, 43А и 41В, 42В, 43В са свързани с аналогови входове на компютъра. Фотодетектор за синхронизация 44, снабден с фокусираща оптика 14, е разположен на оптичната ос и срещу източника 4.The housing 3 consists of two identical optical channels A and B, arranged symmetrically at an angle of 135 ° with respect to the axis of the light beam. They differ from the channels in the housing 2 in that, after lens 6, they contain a reflecting mirror 9 and that respective groups of modules 38A, 39A, 40A and 38B, 39B, 40B are connected in parallel to each of the analog outputs for pre-processing impulse signals in an analog type whose outputs 41A, 42A, 43A, and 41B, 42B, 43B, respectively, are connected to analog inputs on the computer. The synchronization photodetector 44 equipped with focusing optics 14 is located on the optical axis and opposite the source 4.

Фотометричната камера се състои и от два еднакви импулсни източника на светлина 4А и 4В, показани на фиг. 2. Те съдържат три светодиода 46, 47, 48, работещи на дължини на вълните съответно λ., λ., λ , всеки от които 1’ j’ q’ е снабден с фокусираща оптика 49, имаща два изхода. Всеки от изходите на оптиката 49 чрез последователно свързани светловоди съответно 50А, 50В, оптични атенюатори 51 А, 51В и светловоди 52А, 52В, е свързан с три входа на два оптични демултиплексора съответноThe photometric camera also consists of two identical pulsed light sources 4A and 4B shown in FIG. 2. They contain three LEDs 46, 47, 48 operating at wavelengths respectively λ., Λ., Λ, each of which 1 'j' q 'is provided with focusing optics 49 having two outputs. Each of the outputs of the optics 49 through successively coupled optical fibers 50A, 50B, optical attenuators 51 A, 51B and optical fibers 52A, 52B, is connected to three inputs of two optical demultiplexers respectively

53А и 53В, чиито изходи чрез светловоди 54А, 54В са свързани с фокусиращи оптики 55А и 55В. Светодиодите 46, 47, 48 са свързани с един токов изход на импулсен генератор 56, чийто логически вход 57 е свързан с цифров изход на компютъра. Оптичните оси на фокусиращите оптики 55А и 55В са разположени в равнина, сключваща ъгъл 45° с равнината на измервателните оптични канали, разположени в корпуси 2 и 3, и съвпадат приблизително с центровете на повърхности 23А и 23В от продукта 1.53A and 53B, the outputs of which through light guides 54A, 54B are connected to focusing optics 55A and 55B. The LEDs 46, 47, 48 are connected to a single current output of a pulse generator 56, whose logic input 57 is connected to a digital output of the computer. The optical axes of the focusing optics 55A and 55B are arranged in a plane concluding a 45 ° angle with the plane of the measuring optical channels located in housings 2 and 3 and coincide approximately with the centers of the surfaces 23A and 23B of the product 1.

Съгласно фиг. 1 и 2 фокусираният лъч на източника 4 осветява повърхността 18 на продукта 1, като част от него се отразява и се възприема при геометрия RO/45 от двата еднакви оптични канала, разположени в корпуса 2. Отразената светлина се насочва от обектива 6, блендата 7 и колиматора 8 към двете светоделителни пластини 10, пропуснатата от тях светлина се филтрира от интерференчния филтър 13, работещ при дължина на вълната на λ , фокусира се от оптиката 14, след което попада върху фотодетектора 17 и се преобразува в електрически сигнал. Част от светлинния поток, преминал през оптичните елементи 6, 7 и 8, се отразява от първата светоделителна пластина 10, филтрира се от интерференчния филтър 11, работещ при дължина на вълната λ, фокусира се и се преобразува в електрически сигнал от фотодетектора 15, а друга негова част се отразява от втората пластина 10, филтрира се от интерференчния филтър 12, работещ при дължина вълната λ и също се преобразува в електрически сигнал от фотодетектора 16. Сигналите от изходите на съответните фотодетектори 15, 16 и 17 се сумират и след като се усилят от усилвателите 26, 27, 28 се подават на аналоговите входове 32, 33, 34 на компютъра. Тези три сигнала са пропорционални на отражаемостта RI., RI, Rlq на повърхността 18 при съответните дължини на вълните λ., λ., λ .According to FIG. 1 and 2, the focused beam of the source 4 illuminates the surface 18 of the product 1, as part of it is reflected and perceived by the geometry RO / 45 of the two identical optical channels located in the housing 2. The reflected light is directed by the lens 6, aperture 7 and the collimator 8 to the two light-emitting plates 10, the light transmitted by them is filtered by an interference filter 13 operating at a wavelength of λ, focused by the optics 14, and then falls on the photodetector 17 and converted into an electrical signal. A portion of the light flux passing through the optical elements 6, 7 and 8 is reflected by the first light-emitting plate 10, filtered by the interference filter 11 operating at wavelength λ, focused and converted into an electrical signal by the photodetector 15, and another part of it is reflected from the second plate 10, filtered by the interference filter 12 operating at wavelength λ and also converted into an electrical signal from the photodetector 16. The signals from the outputs of the respective photodetectors 15, 16 and 17 are added together after strengthen by effort Vatel 26, 27, 28 are fed to the analog inputs 32, 33, 34 computer. These three signals are proportional to the reflectivity RI., RI, Rl q on the surface 18 at the corresponding wavelengths λ., Λ., Λ.

1’ j’ Ч1 'j' H

Част от светлинния поток на източника 4, падащ върху повърхността 18, се поглъща от продукта 1, а друга част се разсейва и излъчва от цялата му повърхност. Пропуснатата/ излъчена светлина от повърхностите 23А и 23В се възприемат при геометрия ТО/135 от двата еднакви оптични канала А и В, разположени в корпуса 3. Те функционират както каналите в корпуса 2 с тази разлика, че сигналите от изходите на фотодетекторите 20А, 21 A, 22А и 20В, 21 В, 22В, съответстващи на дължини на вълните λ., λλς, не се сумират, а след като се усилят от усилвателите 29А, 30А, 31А и 29В, ЗОВ, 31 В, поотделно се подават на съответните входове 35А, 36А, 37А и 35В, 36В, 37В на компютъра. Тези шест сигнала са пропорционални на пропускливостта Т., Т, Tq, измерена поотделно от страните 23А и 23В на продукта 1 при съответните дължини на вълните λ., λ., λ .Part of the light flux of the source 4 incident on the surface 18 is absorbed by the product 1, and another part is scattered and radiated from its entire surface. The transmitted / emitted light from surfaces 23A and 23B are sensed at geometry TO / 135 by two identical optical channels A and B located in housing 3. They function as the channels in housing 2 except that the signals from the outputs of the photodetectors 20A, 21 A, 22A, and 20B, 21B, 22B, corresponding to the wavelengths λ., Λλ ς , are not summed up, and after amplification by amplifiers 29A, 30A, 31A and 29B, PIR, 31 V, are separately fed to the corresponding inputs 35A, 36A, 37A and 35B, 36B, 37B on the computer. These six signals are proportional to the transmittance T., T, T q , measured separately from sides 23A and 23B of Product 1 at the corresponding wavelengths λ., Λ., Λ.

1’ j’ q1 'j' q

Отражаемостта R2p R2., R2q на повърхностите 23A и 23B също се измерва поотделно за всяка повърхност, което се осъществява от същите оптични канали, А и В в корпуса 3. За тази цел чрез изхода 57 компютърът включва импулсния генератор 56, който задейства светодиодите 46, 47, 48, излъчващи светлинни импулси с доминираща дължина на вълната съответно λ., λ., λς. Чрез трите двойки светловоди 50А и 50 В и оптични атенюатори 51А и 51В светлинните сигнали се предават на всеки от трите входа 52А, 52В на двата демултиплексора 53А и 53В. Изравнени по интензивност от атенюаторите 51Аи51Ви сумирани в един общ сигнал от демултиплексорите 53А и 53В, двата сумарни сигнала се подават чрез светловодите 54А и 54В на оптиките 55А и 55В, които насочват фокусираните от тях светлинни потоци към повърхностите 23А и 23В, реализирайки геометрия R45/0. Усилените импулсни сигнали от усилвателите 29А, ЗОА, 31А и 29В, ЗОВ, 31В се подават съответно на модулите 38А, 39А, 40А и 38В, 39В, 40В. Там те се преобразуват в аналогов вид и съответно чрез изходите 41А, 42А, 43А и 41В, 42В, 43В се подават към шест аналогови входа на компютъра. Тези шест сигнала са пропорционални на отражаемостите на повърхностите 23А и 23В при съответните дължини на вълните λ., λ., λ .The reflectivity R2 p R2., R2 q of the surfaces 23A and 23B is also measured separately for each surface, which is carried out by the same optical channels, A and B in the housing 3. For this purpose, through the output 57, the computer includes a pulse generator 56 which activates LEDs 46, 47, 48 emitting light pulses with dominant wavelength respectively λ., λ., λ ς . Through the three pairs of optical fibers 50A and 50B and optical attenuators 51A and 51B, light signals are transmitted to each of the three inputs 52A, 52B of the two demultiplexers 53A and 53B. Intensified by the attenuators 51A and 51B, summed up in one common signal by the demultiplexers 53A and 53B, the two total signals are transmitted through the optical leads 54A and 54B of the optics 55A and 55B, which direct their focused light streams to the surfaces 23A and 23A and 23A and 23A and 23A and 23A respectively. 0. The amplified impulse signals from amplifiers 29A, 30A, 31A and 29B, 3B, 31B are supplied to the modules 38A, 39A, 40A and 38B, 39B, 40B respectively. There, they are converted to analog mode and, respectively, through the outputs 41A, 42A, 43A and 41B, 42B, 43B, are fed to six analog inputs on the computer. These six signals are proportional to the reflectivity of the surfaces 23A and 23B at the corresponding wavelengths λ., Λ., Λ.

Въз основа на постъпилите сигнали компютърът изчислява отражаемостите RI, R2A, R2B съответно на повърхностите 18, 23А и 23В, както и пропускливостите ТА и ТВ на двете А и В части на продукта 1. След това по зависимости/2, 3 или 4/ компютърът изчислява спектралната пропускливост Тм и/или относителните пропускливости Тм./Тм. на месото на продукта - поотделно за неговите А и В части.Based on the received signals, the computer calculates the reflectances RI, R2A, R2B respectively on the surfaces 18, 23A and 23B, as well as the transmittances TA and TV of both A and B parts of the product 1. Then according to the dependencies / 2, 3 or 4 / the computer calculates the spectral transmittance T m and / or the relative transmittances T m ./T m . of the meat of the product - separately for its A and B parts.

Фотометричната камера се използва по следния начин: продуктите се подават към нея така, че всеки продукт се осветява последователно във времето от най-малко два източника на монохроматична светлина, която се насочва и фокусира към най-малко две страни от неговата повърхност. Когато в даден интервал от времето е осветена само едната част от повърхността на продукта, тогава се измерва пропускливостта Т и отражаемостта R от тази повърхност. В следващия интервал от времето се осветява онази част от повърхността, от която е измерена пропусната/излъчената светлина от продукта и се измерва нейната отражаемост R2.The photometric camera is used as follows: the products are fed to it so that each product is consecutively illuminated by at least two sources of monochromatic light, which is directed and focused on at least two sides of its surface. When only one part of the surface of the product is illuminated in a given time interval, then the transmittance T and the reflectivity R of that surface are measured. In the following time interval, that part of the surface from which the transmitted / emitted light from the product is measured is illuminated and its reflectance R 2 is measured.

Когато комбинацията от монохроматични източници за измерване на Т и R] работи с непрекъсната светлина, а за измерване на R2 се използва поредица от светлинни импулси, измерването на оптикоелектронните сигнали се извършва чрез честотно разделяне на каналите, при което през времето за измерване на Т и R( импулсните източници за измерване на R2 са прекъснати.When the combination of monochromatic sources for measuring T and R] operates with continuous light and a series of light pulses is used to measure R 2 , the measurement of the optoelectronic signals is performed by frequency channel separation, whereby during the measurement time T and R ( impulse sources for measuring R 2 are interrupted.

Възможно е светлинният източник за измерване наТ и R( да е с непрекъснат спектър, например лампа с нажежаема жичка, при което монохроматичната светлина се получава с помощта на интерференчни светофилтри.It is possible that the light source for measuring T and R ( with a continuous spectrum, for example, a filament lamp, whereby monochromatic light is obtained by means of interference filters.

Измерването на Т, R[ и Rj се извърша в процеса на сканиране на продуктите при непрекъснатото им постъпателно и/или въртеливо движение през инспекционната зона на фотометричната камера. Тези оптични данни се изчисляват от компютър по познат начин, заместват се в зависимости /2, 3, 4/ или други подобни, получените стойности на 1пТм и 1п(Тм./Т ) се заместват в информативни признаци - функции на качеството и с помощта на подходяща логика компютърът класифицира и/или сортира продуктите по класове в реално време.The measurement of T, R [and Rj] is carried out in the process of scanning the products with their continuous gradual and / or rotational movement through the inspection area of the photometric chamber. These optical data are calculated from a computer in a known manner, are replaced by (2, 3, 4) or the like, the obtained values of 1pT m and 1p (T m / T) are replaced by information features - quality functions and using appropriate logic, the computer classifies and / or classifies the products into classes in real time.

Тъй като фотометричната камера измерва общата пропускливост Т и отражаемостите на кората R, и R2 , тя може да се използва също за класификация и/или сортировка на продуктите според общото им - външно и вътрешно качество, или само според вътрешното им качество.Since the photometric camera measures the total transmittance T and the reflectances of the bark R, and R 2 , it can also be used to classify and / or sort products according to their general, external and internal quality, or only by their internal quality.

Методът се прилага по следния начин. На фиг. За е показана част от продукт, представен като трислойна структура, въз основа на която е изведена зависимостта (1) и нейното развитие във вид на регресионни зависи мости (2, 3, 4), а фиг. Зв пояснява процедурата за определяне на коефициентите ао, ар а2,..., ап на регресионните уравнения, състояща се от следните етапи:The method is applied as follows. In FIG. For a part of a product is presented, represented as a three-layer structure, on the basis of which dependence (1) and its development in the form of regression dependences (2, 3, 4) are derived, and FIG. Zv explains the procedure for determining the coefficients a o , a p a 2 , ..., and n of the regression equations, consisting of the following steps:

- Определяне на обема на представителната извадка от даден продукт, включваща екземпляри с различно външно и вътрешно качество;- Determination of the sample size of a product, including specimens of different external and internal quality;

- Поставяне на необеления продукт 1 върху неподвижна основа - бленда D1 в измервателната зона на спектрофотометьр и притискане на продукта от подвижна бленда D2, като двете бленди имат еднакви отвори;- Placing the unpeeled product 1 on a fixed base - aperture D1 in the measuring range of a spectrophotometer and squeezing the product from the movable aperture D2, with both apertures having identical openings;

- Измерване на пропускливостта Τ(λ) и отражаемостта R1 (λ);- Measurement of transmittance Τ (λ) and reflectivity R1 (λ);

- Завъртане на продукта на 180°( и измерване на отражаемостта R2 (λ);- Rotate the product 180 ° (and measure the reflectivity R2 (λ);

- Оценяване на външното качество на неразрушените продукти;- Assessment of the external quality of non-destructed products;

- Обелване на продуктите с дебелина на слоя d съгласно зависимостта (5) 2_ . In—<d> _L 1пА,- Peeling of products with layer thickness d according to (5) 2_. In— <d> _L 1nA,

К, 7δ К, д/δ където δ е относителна грешка, характеризираща практическата приложимост на зависимостта (1) и за плодове и зеленчуци се избира δ < 5 %;K, 7δ K, d / δ where δ is a relative error characterizing the practical applicability of the dependency (1) and for fruits and vegetables δ <5%;

- Измерване на пропускливостта Тм0 (λ) на обелените продукти, които се поставят в спектрофотометьра в същото положение за измерване, както необелените продукти;- Measurement of the permeability T m0 (λ) of the peeled products placed in the spectrophotometer in the same measuring position as the peeled products;

- Оценяване на качеството на обелените продукти - вътрешното качество;- Quality assessment of peeled products - internal quality;

- Избиране на структурата на регресионния модел и провеждане на регресионния анализ; използване на познати методи на хемометрията за оптимизиране на коефициентите на регресионните модели, при което е възможно величината (1~Ю2 да бъде замене-- Choosing the structure of the regression model and conducting the regression analysis; using known methods of hemometriyata to optimize the coefficients of the regression models, it being possible value (1 ~ S 2 to be zamene-

1 2 Rна с In _или с 1 ~К , а също да бъдат изR R ползвани и други независими променливи функции на Т и R;1 2 R 1a with In _ or 1 ~ K and other independent variable functions of T and R are also used in R 2;

- Използване на получените регресионни модели за определяне на пропускливостите Тм и TMi/T и на експертните оценки за качеството на изследваните продукти за създаване на критерии за компютърна класификация и/или сортировка на продуктите в реално време.- Use of the obtained regression models to determine the T m and T Mi / T permeabilities and the expert assessments of the quality of the tested products to create criteria for real-time computer classification and / or sorting of products.

Claims (6)

Патентни претенцииClaims 1 J1 J - —1— + -----2.— ,- —1— + ----- 2 .—, R, R2 където а0, а , а2 са коефициенти на регресионния модел за даден вид и сорт продукти, за дадена геометрия на измерване и при условие d=d2.R, R 2 where a 0 , a, and 2 are the coefficients of the regression model for a given type and variety of products, for a given geometry of measurement, and provided d = d 2 . 1. Метод за неразрушаващо класифициране и/или сортиране на плодове и зеленчуци според вътрешното им качество, независимо 5 от качеството на кората, състоящ се в това, че продуктът се осветява с фокусиран светлинен лъч, измерват се дифузно-отразената и пропуснатата/излъчената от него светлина, определят се отражаемостта R, и пропускливостта Т, които се сравняват с предварително зададени нива и продуктът се класифицира в зависимост от външното и вътрешното му качество, характеризиращ се с това, че продуктът се изследва като обект с трислойна структура кора-месо на плода-кора, при което след измерването на отражаемостта R, и пропускливостта Т на продукта, светлинният лъч се прекъсва, след което се осветява онази страна на продукта от която е измерена пропусната/излъчената светлина, измерва се дифузноотразената от нея светлина и се определя отражаемостта R2, като въз основа на предвари1пТм = ао + ailn (1 - R2) (1 - R2) телно създадени регресионни модели, основани на зависимост1. Method for the non-destructive classification and / or sorting of fruits and vegetables by their internal quality, irrespective of the quality of the bark, consisting in the fact that the product is illuminated by a focused light beam, is measured diffusely reflected and transmitted / emitted by its light, the reflectivity R, and the transmittance T are determined, which are compared with preset levels and the product is classified according to its external and internal quality, characterized in that the product is examined as a three-layer object with fruit-crust texture, in which, after measuring the reflectance R and the transmittance T of the product, the light beam is interrupted, after which the light from the product from which the transmitted / emitted light is measured is measured, and the diffused reflected light is measured. light and determines the reflectivity of R 2 , based on the predetermined 1pT m = a o + a i ln (1 - R 2 ) (1 - R 2 ) tightly created regression models based on the dependence ТT. Т = _____________ е (М, +W м (1 - R2) (1 - R2)T = _____________ is ( M, + W m (1 - R 2 ) (1 - R 2 ) 11 2 където: Тм е спектрална пропускливост на месото на продукта; к[ и к2 - коефициенти на отслабване на светлината, зависещи от кое10 фициентите на разсейване и поглъщане на кората съответно в местата на падащата и на пропуснатата/излъчената светлина, ф и d2 дебелина на кората съответно в същите тези места и чрез измерените пропускливост Т и 15 отражаемости Rt и R2 на неразрушения продукт и съответния регресионен модел се определят показателите за класифициране: пропускливостта Тм на месото на продукта и/или неговата относителна пропускливост Тм. /Т2 where: T m is the spectral transmittance of the meat of the product; k [and k 2 - the attenuation coefficients of light, depending on the coefficients of scattering and absorption of the bark, respectively, at the places of incident and transmitted / transmitted light, u and d 2 of the thickness of the bark, respectively, in the same places and by the measured transmittances T and 15 reflectance R t and R 2 of the non-destructive product and the corresponding regression model, the classification parameters are determined: the permeability T m of the meat of the product and / or its relative permeability T m . / T. 20 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че пропускливостта Тм на месото на продукта за една дължина на вълната се определя съгласно зависимостта (3) (1 - R )2 (1 - R )2 Method according to claim 1, characterized in that the permeability T m of the meat of the product over a single wavelength is determined according to (3) (1 - R) 2 (1 - R) 2 3. Метод съгласно претенция 1, харак теризиращ се с това, че относителната пропускливост Тм./ Т на месото на продукта за две дължини на вълните се определя съгласно зависимостта където TMi и Т са пропускливостите на продукта при дължини на вълните съответно λ. и λ..3. A method according to claim 1, characterized in that the relative transmittance T m ./ T of the meat product for two wavelengths is determined according to the relation where T Mi and T are the permeability of the product at wavelengths respectively λ. and λ .. 4. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ с това, че относителната пропуск- ливост Тм. /Т на месото на продукта за две дължини на вълните и за отражаемост в интервал от 0.3 до 0.6 се определя съгласно зависимостта (5)A method according to claim 1, characterized in that the relative transmittance T m . / T of the meat of the product for two wavelengths and for reflectivity in the range 0.3 to 0.6 is determined according to the relation (5) InIn Т + а(1п__!_T + a ( 1n __! _ Т.T. + а21п Rli' Rzj + a 2 1n Rli ' Rzj Ru . R2i R u . R 2i 5. Метод съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че коефициентите а0, ар а2,...ап на регресионните модели се определят чрез хемометрични методи с помощта на представителна извадка от неразрушени продукти, на които се измерват пропускливостта Т и отражаемостите R1 и R2, както и пропускливостта Тм0 след обелване на продуктите.5. A method according to claims 1 to 4, characterized in that the coefficients a 0 , a p a 2 , ... a n of the regression models are determined by haemometric methods using a representative sample of non-destructed products, which measure the permeability T and the reflectances R 1 and R 2 as well as the permeability T m0 after peeling of the products. 6. Фотометрична камера, осъществяваща метода съгласно претенция 1, състояща се от един източник на светлина, фотодетектор за синхронизация, свързан с аналоговия вход на компютъра, два еднакви оптични канала за измерване на пропускливостта на продукта по две направления, разположени под ъгъл 135° спрямо оста на падащия светлинен поток, като всеки от каналите има три аналогови изхода за сигнали, съответстващи на интензивността на пропусната светлина за три дължини на вълните, които са свързани с компютъра, характеризираща се с това, че към всеки от аналоговите изходи паралелно са свързани съответни групи модули (38А, 39А, 40А, 38В, 39В, 40В) за предварителна обработка на импулсни сигнали, съответстващи на интензивността на отразената светлина от повърхности (23А) и (23 В), като фотометричната камера също така съдържа два еднакви оптични канала за измерване на интензивността на отразената светлина за три дължини на вълните от повърхност (18) на продукта (1), разположени симетрично под ъгъл (45°) спрямо оста на светлинния лъч, при което всеки от оптичните канали за измерване на отражаемостта съдържа последователно разположени обектив (6), бленда (7), колиматор (8), светоделителни пластини (10), интерференчен филтър (13), фокусираща оптика (14) и фотодетектор (17), като преди първата светоделителна пластина (10) са разположени последователно на оптичната ос на отразения лъч втори интерференчен филтър (11), втора фокусираща оптика (14) и втори фотодетектор (15), а след втората светодели телна пластина (10) - трети интерференчен филтър (12), трета фокусираща оптика (14) и трети фотодетектор (16), като изходите на съответните фотодетектори (15, 16 и 17) от двата оптични канала са свързани паралелно помежду си и чрез съответни усилватели (26, 27, 28) са свързани с три входа на компютъра, чийто цифров изход (57) чрез импулсен генератор (56) е свързан с входовете на светодиоди (46, 47, 48) за трите дължини на вълните, всеки от които има на изхода си фокусираща оптика (49), при което всеки два от изходите на фокусиращата оптика (49) през съответен атенюатор (51 А), (51 В) е свързан с един от три входа на оптични демултиплексори (53А, 53В), чиито изходи са свързани към съответна фокусираща оптика (55А), (55В) за излъчване на светлина към повърхностите (23А, 23В) на обекта (1), като оптичните оси на източници на импулсни светлинни сигнали (4А и 4В) са разположени в равнина, сключваща ъгъл 45° с равнината на измервателните оптични канали.6. A photometric camera performing the method of claim 1, comprising a single light source, a photodetector for synchronization connected to the analog input of the computer, two identical optical channels for measuring the transmittance of the product in two directions, at an angle of 135 ° to the axis of the incident luminous flux, each channel having three analog outputs corresponding to the intensity of the transmitted light for three wavelengths that are connected to the computer, characterized in that and corresponding groups of modules (38A, 39A, 40A, 38B, 39B, 40B) are connected in parallel to the analog outputs for pre-processing impulse signals corresponding to the intensity of reflected light from surfaces (23A) and (23 B), such as a photometric camera also contains two identical optical channels for measuring the intensity of reflected light for three wavelengths of the surface (18) of the product (1), arranged symmetrically at an angle (45 °) with respect to the axis of the light beam, with each of the optical channels to measure the reflectivity of the contents The lens (6), aperture (7), the collimator (8), the light-emitting plates (10), the interference filter (13), the focusing optics (14), and the photodetector (17) are consecutively positioned, whereas before the first light-emitting plate (10) are arranged secondly on the optical axis of the reflected beam a second interference filter (11), a second focusing optics (14) and a second photodetector (15), and after the second light-emitting plate (10), a third interference filter (12), a third focusing optics (14) ) and a third photodetector (16), the outputs of the respective photodetectors (15, 16 and 17) of the two optical detectors our channels are connected in parallel and through respective amplifiers (26, 27, 28) connected to three inputs of the computer whose digital output (57) through a pulse generator (56) is connected to the inputs of LEDs (46, 47, 48 ) for the three wavelengths, each of which has a focal optics output (49) at its output, with each of the two outputs of the focusing optics (49) connected to one of three through a corresponding attenuator (51 A), (51 V) Inputs of optical demultiplexers (53A, 53B) whose outputs are connected to respective focal optics (55A), (55B) to emit light to the the surfaces (23A, 23B) of the object (1), the optical axes of the pulsed light sources (4A and 4B) being arranged in a plane concluding at an angle of 45 ° with the plane of the measuring optical channels.
BG101069A 1996-12-19 1996-12-19 Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins BG62304B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG101069A BG62304B1 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG101069A BG62304B1 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG101069A BG101069A (en) 1998-06-30
BG62304B1 true BG62304B1 (en) 1999-07-30

Family

ID=3926803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG101069A BG62304B1 (en) 1996-12-19 1996-12-19 Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG62304B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG101069A (en) 1998-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5675419A (en) Scattered/transmitted light information system
US9910024B2 (en) Method, sensor unit and machine for detecting “sugar top” defects in potatoes
US6847447B2 (en) Apparatus and method and techniques for measuring and correlating characteristics of fruit with visible/near infra-red spectrum
EP3063531B1 (en) Method and apparatus for detecting matter
US4663522A (en) Integrating sphere device for measuring transmission of light in objects
US5077477A (en) Method and apparatus for detecting pits in fruit
US20090147260A1 (en) Method and Apparatus for Determining Quality of Fruit and Vegetable Products
NZ521919A (en) Apparatus and method for measuring and correlating characteristics of fruit with visible/near infra-red spectrum
US6014208A (en) Examining a diamond
AU2001245710A1 (en) Apparatus and method for measuring and correlating characteristics of fruit with visible/near infra-red spectrum
EP1158293A2 (en) Examining a diamond
US6331708B2 (en) Examining a diamond
Kawano Non-destructive NIR quality evaluation of fruits and vegetables in Japan
JPH08201290A (en) Method and apparatus for inspecting inner quality of apple
US4678325A (en) Apparatus for measuring optical properties of paper
JP3109728B2 (en) Apple internal quality inspection device
BG62304B1 (en) Method and photometric chamber for nondestructive classification and/or grading of fruit and vegetables depending on their internal quality regardless of the quality of their skins
US4591723A (en) Optical egg inspecting apparatus
GB2303699A (en) A method and apparatus for detecting layers of synthetic diamond
Howaith et al. Reflectance characteristics of fresh-market carrots
US11249030B2 (en) Product inspection and characterization device
US4390787A (en) Method and apparatus for automatic egg mass counting
EP0035013A1 (en) Process for prophylactic registration of putrefaction in food
US20230152240A1 (en) Inspection system for quality analysis of a product to be inspected
SU1009539A1 (en) Method of determining mechanical damages of fruits