CN108519337A - 一种基于单积分球的农产品组织光学特性参数检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于单积分球的农产品组织光学特性参数检测装置，所述装置包括光源部分，光源移动装置，光圈切换装置，旋转平台，样品切换装置，积分球，球盖切换装置，棱镜移动装置，运动控制箱，光谱仪，光纤，计算机；本发明通过使用旋转平台和棱镜折射装置，在只需要一个积分球的情况下，采集样品反射率、透射率和准直透过率光谱及其参比光谱，不仅避免了样品的挪动造成样品与积分球窗孔间的距离变化带来的检测精度下降问题，还可以针对不同样品测定各向异性系数，提高了组织样本光学参数的检测精度。

Description

一种基于单积分球的农产品组织光学特性参数检测装置

技术领域

本发明涉及生物组织光学特性测量技术领域，更具体地，涉及一种基于单积分球的农产品组织光学特性参数检测装置。

背景技术

近年来，随着计算机技术的飞速发展，传统近红外光谱分析技术开始作为一种实用的工具广泛应用于农产品品质分析领域。然而，，传统近红外光谱分析技术所采用的通常是建模分析的方法，它通过封装研究对象从而避开了原本非常复杂组织内部的光传播过程，忽略了农产品形态的多样性和结构的复杂性，虽然这种方法简化了分析模型，但是也使得光传播过程中吸收系数和散射系数变化的具体信息被丢失，最终导致了光和组织之间相互作用的原理无法解释、光从组织中带出的信息量变化情况不详细、物理意义不清晰等一系列问题，而这些问题恰恰是目前分析模型稳定性不好、适应性差、分析精度无法进一步提高等问题的最根本的原因。因此，非常有必要对组织光学特性进行进一步的研究来发掘传统方法中被丢失的重要信息，寻找进一步提高分析准确性和稳定性的有效途径。

目前对于生物组织的光学特性参数主要集中在生物医学领域，在农产品检测领域研究较少。生物医学光子学的研究经验表明，光在组织内部的传播与分布情况由组织的光学特性参数变化决定，另外，光学特性与组织内部的病理、生理和新陈代谢过程中的成分和超微结构变化有着密切联系，这正是生物组织光传输特性参数检测研究的意义所在。生物组织的光学特性参数主要是吸收系数和约化散射系数。吸收系数主要用来描述组织对光的吸收能力，它往往与组织内在的化学成分相关；约化散射系数反映了组织结构的显微不均匀性，主要与样品的超微结构有关，反映的是样品的物理特性，它是由散射系数和各项异性因子计算而来，其中前者主要用来描述组织对光的散射能力，后者表示光在均匀介质中发生散射时选择不同方向的概率。由此可见，生物组织的光学特性与其化学成分和物理结构密切相关。因此，将光学特性参数测量应用于农产品检测领域，有利于了解农产品的物理化学信息，为可见近红外光谱在农产品领域的研究提供理论基础。

当前农产品组织光学特性的检测主要采用单积分球的方法，通过人工手动的转移光源、样品、积分球和光圈等不同组件之间的位置，操作复杂、效率低、速度慢，容易造成样品在空气中氧化变质，给检测参数带来较大误差，并且不同样品间手动放置的光学组件位置不能保证完全一致，尤其是样品与积分球之间细微的距离就会造成较大的光谱曲线变化，导致组织光学特性参数计算结果不精确。授权公告号为CN204439533U的中国发明专利公布了“一种基于积分球的农产品组织光学特性自动检测装置”，可以自动完成不同厚度样品的反射率和透射率的检测，但是该发明中采用的光源为单一波段的激光，对于内部成分复杂的农产品而言，单一波长下的光学特性信息难以完全反应农产品的物理化学信息。申请公布号为CN105277497A的中国发明专利公开了“一种连续光谱下检测农产品的光学特性参数的装置与方法”，能够在可见近红外波段下对农产品组织的多波段光学特性进行自动检测，但是仍然需要驱动装置不断转移样品在积分球和光源之间位置，增加位置变化带来检测精度上的系统误差。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种基于单积分球的农产品组织光学特性参数检测装置，解决了现有技术中不断转移样品在积分球和光源之间位置，增加位置变化带来检测精度上的系统误差的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种农产品组织光学特性参数检测装置，包括依次设置的光源、积分球、折射棱镜，所述积分球连接有光谱仪；

所述光源用于发送连续光谱，所述光源连接有光源移动装置，所述光源移动装置用于调节所述光源与所述积分球的距离；

所述积分球上设有第一积分球窗孔、第二积分球窗孔、第三积分球窗孔；所述积分球固定于旋转平台上，所述旋转平台上临近所述第一积分球窗孔侧设有样品切换装置，所述样品切换装置用于将样品切换至所述第一积分球窗孔处，使光谱穿过样品后通过所述第一积分球窗口进入积分球；所述样品切换装置跟随所述旋转平台旋转；

所述光源、所述第一积分球窗孔、所述第二积分球窗孔、所述棱镜同轴；所述第三积分球窗孔通过光纤连接所述光谱仪；

所述折射棱镜连接有棱镜移动装置，所述棱镜移动装置用于调节所述折射棱镜与所述积分球的距离，使所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔，将光谱反射至所述第三积分球窗孔；

所述光谱仪用于采集所述第三积分球窗孔接收的光谱。

作为优选的，还包括运动控制箱和计算机，所述运动控制箱连接所述旋转平台、所述棱镜移动装置；

所述运动控制箱用于控制所述旋转平台，使所述样品切换装置、所述第一积分球窗孔正对所述光源，采集透射率光谱；控制所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔，采集准直透过率光谱；控制所述旋转平台，将所述样品切换装置旋转至所述折射棱镜侧，采集反射率光谱；

所述计算机连接所述光谱仪，用于接收所述光谱仪采集的光谱，并计算所述样品的光学特性。

作为优选的，所述光源连接有光源移动装置，所述光源移动装置用于调节所述光源与所述积分球的距离。

作为优选的，所述旋转平台上临近所述第二积分球窗孔侧设有球盖切换装置，所述球盖切换装置跟随所述旋转平台旋转。

作为优选的，所述光源与所述积分球间还设有光圈切换装置；所述光圈切换装置包括第一光圈、第一可升降支杆、第一转角电机；

所述第一可升降支杆的一端连接所述第一光圈，另一端连接所述第一转角电极；所述第一可升降支杆用于调节所述第一光圈至于所述光源同轴，所述第一转角电机用于旋转所述第一可升降支杆，使所述第一光圈旋转至不同角度；

所述第一可升降支杆和所述第一转角电机连接所述运动控制箱。

作为优选的，所述样品切换装置包括Y型架、第一积分球盖、样品夹、第二转角电机和第二可升降支杆；

所述第二转角电机的输出轴连接所述第二可升降支杆，所述第二可升降支杆连接所述Y型架，所述Y型架包括第一支端和第二支端，所述第一支端连接所述第一积分球盖，所述第二支端连接所述样品夹；

所述第二转角电机用于调节所述第二可升降支杆至不同角度，使所述第一积分球盖或所述样品夹正对所述光源，所述第二升降支杆用于调节所述第一积分球盖或所述样品夹的高度，使所述第一积分球盖或所述样品夹与所述光源同轴；

所述第二可升降支杆和所述第二转角电机连接所述运动控制箱。。

作为优选的，所述球盖切换装置包括第二积分球盖、第三可升降支杆、第三转角电机；所述第三可升降支杆的一端连接所述第二积分球盖，另一端连接所述第三转角电机；

所述第三可升降支杆和所述第三转角电机连接所述运动控制箱。

作为优选的，所述积分球通过第四可升降支杆固定于所述旋转平台的中心位置，所述第四可升降支杆连接所述运动控制箱。

作为优选的，所述光源包括光源光纤、光纤包覆圆筒、准直镜、可调光强度光箱；所述光源光纤的一端连接光箱，另一端连接所述准直镜，所述光源光纤、所述准直镜包覆在光纤包覆圆筒内，光纤包覆圆筒安装在光源移动装置上。

作为优选的，所述折射棱镜包括棱镜包覆圆筒、第二光圈、平面折射棱镜，所述第二光圈固定于所述棱镜包覆圆筒的一端，所述平面折射棱镜镶嵌于所述棱镜包覆圆筒内部，且所述平面折射棱镜与所述棱镜包覆圆筒呈45°角；

所述棱镜移动装置包括第五可升降支杆、第二平移驱动装置，所述第五可升降支杆的一端连接所述棱镜包覆圆筒，另一端连接所述第二平移驱动装置。

本发明提出一种基于单积分球的农产品光学特性参数检测装置，通过使用旋转平台和棱镜折射装置，在只需要一个积分球的情况下，采集样品反射率、透射率和准直透过率光谱及其参比光谱，不仅避免了样品的挪动造成样品与积分球窗孔间的距离变化带来的检测精度下降问题，还可以针对不同样品测定各向异性系数，提高了组织样本光学参数的检测精度。

附图说明

图1为根据本发明实施例的农产品光学特性参数检测装置示意图；

图2为根据本发明实施例的光源示意图；

图3为根据本发明实施例的光源移动装置示意图；

图4为根据本发明实施例的光圈切换装置示意图；

图5为根据本发明实施例的样品切换装置示意图；

图6为根据本发明实施例的积分球窗孔位置示意图；

图7为根据本发明实施例的球盖切换装置示意图；

图8为根据本发明实施例的棱镜移动装置示意图；

图9为根据本发明实施例的测样品透射率光谱时系统各部分位置示意图；

图10为根据本发明实施例的测样品准直透过率光谱时系统各部分位置示意图；

图11为根据本发明实施例的测样品反射率光谱时系统各部分位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，图中示出了一种农产品组织光学特性参数检测装置，包括依次设置的光源1、积分球6、折射棱镜，所述积分球6连接有光谱仪10；

所述光源1用于发送连续光谱，所述光源1连接有光源移动装置2，所述光源移动装置2用于调节所述光源1与所述积分球6的距离；

所述积分球上设有第一积分球窗孔601、第二积分球窗孔602、第三积分球窗孔603；所述积分球固定于一旋转平台上，所述旋转平台上紧贴所述第一积分球窗孔601处设有样品切换装置，所述样品切换装置用于放置样品，所述旋转平台上紧贴所述第二积分球窗孔602处设有球盖切换装置，所述样品切换装置和所述球盖切换装置跟随所述旋转平台旋转；

所述光源1、所述第一积分球窗孔601、所述第二积分球窗孔602、所述棱镜同轴；所述第三积分球窗孔603通过光纤连接所述光谱仪；

所述折射棱镜连接有棱镜移动装置，所述棱镜移动装置用于调节所述折射棱镜与所述积分球的距离，使所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔603，将光谱反射至所述第三积分球窗孔603；

所述光谱仪用于采集所述第三积分球窗孔603接收的光谱。

在本实施例中，具体的，包括光源1，光源移动装置2，光圈切换装置3，旋转平台4，样品切换装置5，积分球6，球盖切换装置7，折射棱镜、棱镜移动装置8，运动控制箱9，光谱仪10，光纤11，计算机12。

光源1通过光纤包覆圆筒102与光源移动装置2连接；样品切换装置5和球盖切换装置7分别固定在积分球6左右两侧能贴紧窗孔处，并都安装于旋转平台4之上，使其能随旋转平台4旋转；光源移动装置2、光圈切换装置3、旋转平台4、样品切换装置5、球盖切换装置7和棱镜移动装置8均通过串口线与运动控制箱9相连接；运动控制箱9通过串口线与计算机12相连；光谱仪10通过USB数据线与计算机12相连；光源部分1与光圈切换装置3、旋转平台4和棱镜折射装置8安装在同一直线上。

在本实施例中，具体的，所述运动控制箱9控制所述旋转平台4，使所述样品切换装置5、所述第一积分球窗孔601与光源1同轴，以采集透射率光谱；

控制所述棱镜移动装置，使所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔603，准直透过率光谱；控制所述旋转平台旋转，使所述样品切换装置、第一积分球窗孔601旋转180°到折射棱镜一侧，此时光源1可以通过第二积分球窗孔602射入，采集反射率光谱；

所述计算机连接所述光谱仪，用于接收所述光谱仪采集的光谱，并计算所述样品的光学特性。

如图2所示，光源1包括光源光纤101、光纤包覆圆筒102、准直镜103、可调光强度光箱104；光源光纤101的一端连接可调光强度光箱104，光源光纤101的另一端与准直镜103连接，光源光纤101、准直镜103均包覆在光纤包覆圆筒102内，光纤包覆圆筒102安装在光源移动装置2上。

如图3所示，光源移动装置2包括光纤包覆圆筒固定装置201、第一可升降支杆202、第一平移驱动平台203；第一可升降支杆202一端安装在第一平移驱动平台上203，另一端与光纤包覆圆筒固定装置201连接，光纤包覆圆筒固定装置201孔内固定光纤包覆圆筒102；第一平移驱动平台可带动光纤水平直线移动。

如图4所示，光圈切换装置3包括第一光圈301、第一可升降支杆302、第一转角电机303；第一可升降支杆302一端固定于第一转角电机303之上，另一端与第一光圈301相连接；第一转角电机303可带动第一可升降支杆302至不同角度，控制第一光圈301是否与光纤101内的出射光束同心，控制通光量。

如图5所示，所述样品切换装置包括Y型架、第一积分球盖、样品夹、第二转角电机和第二可升降支杆；

所述第二转角电机的输出轴连接所述第二可升降支杆，所述第二可升降支杆连接所述Y型架，所述Y型架包括第一支端和第二支端，所述第一支端连接所述第一积分球盖，所述第二支端连接所述样品夹；

所述第二转角电机用于调节所述第二可升降支杆至不同角度，使所述第一积分球盖或所述样品夹正对所述光源，所述第二升降支杆用于调节所述第一积分球盖或所述样品夹的高度，使所述第一积分球盖或所述样品夹与所述光源同轴；

所述第二可升降支杆和所述第二转角电机连接所述运动控制箱。

具体的，所述样品夹包括盖玻片503(第一盖玻片503a、第二盖玻片503b)、样品固定夹504(第一样品固定夹504a、第二样品固定夹504b)、样品片505。

可升降支杆507一端连接第二转角电机506，另一端连接Y型架501底端，Y型架501的两个支端分别连接样品固定夹504和第一积分球盖502；样品固定夹504为圆环形，内部圆环直径与积分球6窗孔相同，第一样品固定夹504a开有互呈120°角的螺纹孔，通过拧紧螺钉将夹在盖玻片503中的样品片505固定；第二转角电机506可带动支杆507至不同角度，控制样品片505或第一积分球盖502是否遮挡第一积分球窗孔601。

如图6所示，积分球包括第一积分球窗孔601、第二积分球窗孔602、第三积分球窗孔603，第四可升降支杆604；样品切换装置5中的第一积分球盖502紧邻第一积分球窗孔601，第二积分球盖701紧邻第二积分球窗孔602，光纤11一端通过第三积分球盖与固定于第三积分球窗孔603处，光纤11与第三积分球窗孔603紧密平行贴合，保证积分球6内的光在球内反射时均匀进入的光纤11中。所述光源1用于向系统提供可调节光强度的光束；所述光源移动装置2可通过驱动装置带动光源至指定位置；所述光圈切换装置3可通过驱动装置带动光圈至指定角度；所述旋转平台4可通过驱动装置旋转至指定位置；所述样品切换装置5可通过驱动装置带动样品和第一积分球盖/第二积分球盖至指定角度；所述球盖切换装置7可通过驱动装置带动积分球盖至指定角度；所述棱镜移动装置8可通过驱动装置带动折射棱镜至指定位置。

如图7所示，球盖切换装置7包括第二积分球盖701、第二可升降支杆702、第三转角电机703；第二可升降支杆702一端连接第三转角电机703，另一端与第二积分球盖701连接；第三转角电机703可带动第二可升降支杆702至不同角度，控制第二积分球盖701是否遮挡第二积分球窗孔602。

如图8所示，折射棱镜包括棱镜包覆圆筒801、第二光圈802、平面折射棱镜803、棱镜包覆圆筒固定装置804；棱镜移动装置8包括第五可升降支杆805、第二平移驱动装置806。第二光圈802固定于棱镜包覆圆筒801一端，平面折射棱镜803与棱镜包覆圆筒801呈45°角镶嵌于棱镜包覆圆筒801内部；可升降支杆801一端安装在第二平移驱动平台806上，另一端与棱镜包覆圆筒固定装置804连接，棱镜包覆圆筒固定装置804孔内固定棱镜包覆圆筒801；第二平移驱动平台806可带动棱镜包覆圆筒801水平直线移动。

所述积分球6通过第四可升降支杆604固定于所述旋转平台4的中心位置，所述第四可升降支杆604连接所述运动控制箱。

所述样品切换装置5和所述球盖切换装置7分别同一轴分布于积分球6第一积分球窗孔601和第二积分球窗孔602附近，并且固定于旋转平台4之上。

通过第一平移驱动平台203和第二平移驱动平台806分别驱动光源1、棱镜折射装置8到达如下预设位置：

旋转平台4初始位置R1(如图9和图10):样品切换装置5处于光圈切换装置3和积分球6之间，球盖切换装置7处于积分球6和棱镜移动装置8之间，此位置用于采集透射率光谱(图9)；旋转平台4预设位置R2(如图11)：旋转平台4顺时针旋转180°，此时样品切换装置5处于积分球6和棱镜移动装置之间，球盖切换装置处于光圈切换装置3和积分球6之间，此位置用于测定反射率光谱。

光源1初始位置L1(如图9和图10)：旋转平台处于R1位置，光源光纤101出光口与样品切换装置5特定距离，使得光源发射光圈照射到样品片505表面强度适中，此位置用于采集透射率光谱和准直透过率光谱；光源1预设位置L2：旋转平台处于R2位置(旋转180°，如图11)，光纤包覆圆筒102穿过第二积分窗孔602进入积分球内部，与第一积分球窗孔601特定距离，光照射到样品片505表面后反射光进入积分球内部，此位置用于采集反射率光谱；

棱镜移动装置8初始位置P1(如图9和图11)：棱镜移动装置8中的第二光圈802距离积分球窗孔特定距离；棱镜移动装置8预设位置P2(如图10)：棱镜折射包覆圆筒801穿过第二积分球窗孔602进入积分球6内，平面折射棱镜803中心点正对积分球6内的光纤11接收孔，由第一积分球窗孔601进入的光经过第二光圈802缩小光束后，照射到平面折射棱镜803表面，平面折射棱镜803将光束反射到光纤11接收孔，进而光谱仪10采集光信号，此位置用于采集准直透过率光谱。

通过第一转角电机303、第二转角电机506和第三转角电机703分别驱动光圈切换装置3、样品切换装置5和球盖切换装置7的可升降支杆，为便于描述本装置光谱采集的过程，将装置中部分组件初始和预设的支杆角度进行规定如下：

光圈切换装置3中第一支杆302：角度α1时，光源光束与第一光圈301同心，起到缩小通光量的作用；角度α2时第一光圈301不遮挡光束；

样本切换装置5中第二可升降支杆501：角度β1时，Y型架支端第一积分球盖502与第一积分球窗孔601同心，完全遮挡光束自第一积分球窗孔601进入积分球6；角度β2时，样本固定架504和第一积分球盖502均不遮挡光束自第一积分球窗孔601进入积分球6；角度β3时，光源1光束与样品固定架504同心，光束照射样品片505表面；

球盖切换装置7中支杆：角度γ1时，第二积分球盖701与第二积分球窗孔602同心，第二积分球盖701完全遮挡第二积分球窗孔602；角度γ2时，第二积分球盖701完全不遮挡第二积分球窗孔602，积分球6内的光可通过第二积分球窗孔602穿出；

使用本装置方法，待光谱仪和光源预热30分钟稳定后，首先获得透射率参比光谱T_ref、准直透过率参比光谱T_ref和反射率参比光谱R_ref，采集过程和各部分组件位置和角度如下表所示：

其次，采集各个样品透射率T_t、准直透过率T_c和反射率R_t的光谱，采集过程和各部分组件位置和角度如下表所示：

透射率T_t、反射率R_t、准直透过率T_c计算公式分别为：

将被测试样品厚度、光斑直径、透射率、反射率，准直透过率Tc，代入IAD xp-version-3-9-10程序进行计算(Prahl,S.,“Everything I thin k youshould know aboutInverse Adding-Doubling,”2011)即可获取吸收系数μ_a和约化散射系数μ’_s和各向异性系数g的值。

通过使用旋转平台和棱镜折射装置，在只需要一个积分球的情况下，采集反射率、透射率和准直透过率光谱，不仅避免了样品的挪动造成样品与积分球窗孔间的距离变化带来的检测精度下降问题，还可以针对不同样品测定各向异性系数，提高了组织样本光学参数的检测精度。

本实施例中还提供了一种农产品组织光学特性检测方法，包括：

控制旋转平台至初始位置，使样品切换装置处于光圈切换装置和积分球之间，球盖切换装置处于积分球和棱镜移动装置之间，采集透射率光谱；

控制所述折射棱镜穿过所述第二积分球窗口，使折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔，采集准直透过率光谱；

控制所述旋转平台旋转180°，使样品切换装置处于所述积分球与所述棱镜移动装置间，所述球盖切换装置处于所述光圈切换装置和积分球之间，采集反射率光谱。

作为优选的，采集透射率光谱时，所述光圈切换装置切换为不与所述光源同轴，且不遮挡所述光源发射的光束，所述样品夹和第一积分球盖均不遮挡光束，使光束从第一积分球窗孔进入所述积分球；所述第二积分球盖与第二积分球窗孔同心，第二积分球盖完全遮挡第二积分球窗孔；

采集准直透过率光谱时，所述光圈切换装置与所述光源同轴，所述样品夹和第一积分球盖均不遮挡光束自第一积分球窗孔进入积分球，第二积分球盖不遮挡所述第二积分球窗孔，所述积分球内的光束可通过第二积分球窗孔穿出；

采集反射率光谱时，所述光圈切换装置切换为不与所述光源同轴，且不遮挡所述光源发射的光束，所述样品夹和第二积分球盖均不遮挡光束，使光束从第一积分球窗孔进入所述积分球；所述第一积分球盖与第二积分球窗孔同心，第一积分球盖完全遮挡第二积分球窗孔。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，包括依次设置的光源、积分球、折射棱镜，所述积分球连接有光谱仪；

所述光源用于发送光谱；

所述积分球上设有第一积分球窗孔、第二积分球窗孔、第三积分球窗孔；所述积分球固定于旋转平台上，所述旋转平台上临近所述第一积分球窗孔侧设有样品切换装置，所述样品切换装置用于将样品切换至所述第一积分球窗孔处，使光谱穿过样品后通过所述第一积分球窗孔进入积分球；所述样品切换装置跟随所述旋转平台旋转；

所述光源、所述第一积分球窗孔、所述第二积分球窗孔、所述棱镜同轴；所述第三积分球窗孔通过光纤连接所述光谱仪；

所述折射棱镜连接有棱镜移动装置，所述棱镜移动装置用于调节所述折射棱镜与所述积分球的距离，使所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔，将光谱反射至所述第三积分球窗孔；

所述光谱仪用于采集所述第三积分球窗孔接收的光谱。

2.根据权利要求1所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，还包括运动控制箱和计算机，所述运动控制箱连接所述旋转平台、所述棱镜移动装置；

所述运动控制箱用于控制所述旋转平台，使所述样品切换装置、所述第一积分球窗孔正对所述光源，采集透射率光谱；控制所述折射棱镜的中心点正对所述第三积分球窗孔，采集准直透过率光谱；控制所述旋转平台，将所述样品切换装置旋转至所述折射棱镜侧，采集反射率光谱；

所述计算机连接所述光谱仪，用于接收所述光谱仪采集的光谱，并计算所述样品的光学特性。

3.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述光源连接有光源移动装置，所述光源移动装置用于调节所述光源与所述积分球的距离。

4.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述旋转平台上临近所述第二积分球窗孔侧设有球盖切换装置，所述球盖切换装置跟随所述旋转平台旋转。

5.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述光源与所述积分球间还设有光圈切换装置；所述光圈切换装置包括第一光圈、第一可升降支杆、第一转角电机；

所述第一可升降支杆的一端连接所述第一光圈，另一端连接所述第一转角电机；所述第一可升降支杆用于调节所述第一光圈至与所述光源同轴，所述第一转角电机用于旋转所述第一可升降支杆，使所述第一光圈旋转至不同角度；

所述第一可升降支杆和所述第一转角电机连接所述运动控制箱。

6.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述样品切换装置包括Y型架、第一积分球盖、样品夹、第二转角电机和第二可升降支杆；

所述第二转角电机的输出轴连接所述第二可升降支杆，所述第二可升降支杆连接所述Y型架，所述Y型架包括第一支端和第二支端，所述第一支端连接所述第一积分球盖，所述第二支端连接所述样品夹；

所述第二转角电机用于调节所述第二可升降支杆至不同角度，使所述第一积分球盖或所述样品夹正对所述光源，所述第二升降支杆用于调节所述第一积分球盖或所述样品夹的高度，使所述第一积分球盖或所述样品夹与所述光源同轴；

所述第二可升降支杆和所述第二转角电机连接所述运动控制箱。

7.根据权利要求4所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述球盖切换装置包括第二积分球盖、第三可升降支杆、第三转角电机；所述第三可升降支杆的一端连接所述第二积分球盖，另一端连接所述第三转角电机；

所述第三可升降支杆和所述第三转角电机连接所述运动控制箱。

8.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述积分球通过第四可升降支杆固定于所述旋转平台的中心位置，所述第四可升降支杆连接所述运动控制箱。

9.根据权利要求3所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述光源包括光源光纤、光纤包覆圆筒、准直镜、可调光强度光箱；所述光源光纤的一端连接光箱，另一端连接所述准直镜，所述光源光纤、所述准直镜包覆在光纤包覆圆筒内，光纤包覆圆筒安装在光源移动装置上。

10.根据权利要求2所述的农产品组织光学特性检测装置，其特征在于，所述折射棱镜包括棱镜包覆圆筒、第二光圈、平面折射棱镜，所述第二光圈固定于所述棱镜包覆圆筒的一端，所述平面折射棱镜镶嵌于所述棱镜包覆圆筒内部，且所述平面折射棱镜与所述棱镜包覆圆筒呈45°角；

所述棱镜移动装置包括第五可升降支杆、第二平移驱动装置，所述第五可升降支杆的一端连接所述棱镜包覆圆筒，另一端连接所述第二平移驱动装置。