TWI635278B - 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 - Google Patents
非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI635278B TWI635278B TW106118334A TW106118334A TWI635278B TW I635278 B TWI635278 B TW I635278B TW 106118334 A TW106118334 A TW 106118334A TW 106118334 A TW106118334 A TW 106118334A TW I635278 B TWI635278 B TW I635278B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- fruit
- tested
- heater
- temperature
- invasive
- Prior art date
Links
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 claims 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 5
- OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N [6-(4-acetyloxy-5,9a-dimethyl-2,7-dioxo-4,5a,6,9-tetrahydro-3h-pyrano[3,4-b]oxepin-5-yl)-5-formyloxy-3-(furan-3-yl)-3a-methyl-7-methylidene-1a,2,3,4,5,6-hexahydroindeno[1,7a-b]oxiren-4-yl] 2-hydroxy-3-methylpentanoate Chemical compound CC12C(OC(=O)C(O)C(C)CC)C(OC=O)C(C3(C)C(CC(=O)OC4(C)COC(=O)CC43)OC(C)=O)C(=C)C32OC3CC1C=1C=COC=1 OMOVVBIIQSXZSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 3
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 3
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/025—Fruits or vegetables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/72—Investigating presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N2021/8466—Investigation of vegetal material, e.g. leaves, plants, fruits
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
Abstract
本發明提供一種非侵入式水果檢測裝置及其分級方法，包含：一加熱器，係抵靠在一待測水果之表面，用以對該待測水果進行加熱動作；一測溫器，係抵靠在該待測水果之表面，用以量測待測水果被加熱器加熱後之溫度變化程度；一微處理器，電性連接加熱器與測溫器；一電源，電性連接微處理器，用以供應所需之電力；以及一使用者控制單元，電性連接微處理器，用以控制加熱器之啟動、關閉或設定。依據上述溫度變化程度，可以對該待測水果進行一分級動作，包括：溫度變化程度最小的等級代表甜度最大；以及，溫度變化程度最大的等級代表甜度最小。
Description
本發明有關於一種非侵入式水果檢測裝置及其分級方法，特別有關於一種不需將水果切開或破壞，以非侵入性方式，來檢測水果甜度的裝置及其分級分類方法。
目前市場上，國內的農民或果農對於水果生產品質之檢測技術，主要係以人工方式，針對水果之外觀、形狀、大小、顏色、以及光澤等參數來進行分級；至於影響水果品質之甜度、酸度、氨基酸及維生素等成分含量，則未能予以分析，且市場上亦無相關適用的檢測技術。
水果的甜度，易受到農民種植時之採收天數、肥培管理、疏果(thinning)、嫁接等多重複雜因素影響，因每一種的水果其組成皆不同，例如水分、甜度多少等均不同，因此會造成風味不同。若利用人工檢測水果外觀與色澤等以決定等級與售價之傳統模式，不僅頗費人力，無法客觀對水果之甜度進行判定，且易造成分類等級與實際品質差異過大，實在很令農民、相關業者、或消費者困擾。
近年來，有人引進一種可檢測水果甜度之方法，但其屬於侵入式(破壞性)之檢測方法，且其系統及檢測流程複雜，售價又昂貴，常高達數仟萬元。不僅如此，其無法即時性地作出檢測結果，更為一
大缺點。因此，對於農民或果農而言，此方法根本不符所需，更無法應用在需要非侵入式甜度檢測分級應用之場合，應用之範圍或場合實在有限。
此外，對於農民或果農而言，採收後之水果甜度檢測固然重要，但是，採收之前對水果甜度的檢測，以確保甜度均一化，則更為重要。而要達到此目的，則需仰賴一簡便又非侵入式之水果檢測裝置，才能隨時隨地對水果作甜度測定。
有鑑於此，如何能提供一設計簡化、準確度高、即時性高、方便性佳、以及非侵入式的水果甜度檢測裝置及方法，實為市場上的一大課題，也為農民們及相關業者的一大福音。
為達到上述及其他目的，本發明提供一種非侵入式水果檢測裝置及其分級分類方法，透過非侵入的微加熱方式量測分辨出水果中的含糖量，因此可檢測出相應的甜度或酸度等，有助於出貨時農民或業者作為判斷或分級分類的依據。
就其中一個觀點，本發明提供一種非侵入式水果檢測裝置，包含：一探測區，係設在檢測裝置中；一加熱器，係設在探測區內，用以對一待測水果進行加熱動作；一測溫器，係設在探測區內，用以量測待測水果被加熱器加熱後之溫度變化程度；一微處理器，電性連接加熱器與測溫器；一電源，電性連接微處理器，用以供應所需之電力；以及一使用者控制單元，電性連接微處理器，用以控制加熱器之啟動、關閉或設定。
一實施例中，本發明非侵入式水果檢測裝置還包括一顯示單元，電性連接該微處理器，用以將該待測水果之該溫度變化程度顯示出來。
一實施例中，本發明非侵入式水果檢測裝置還包括一通訊單元，其電性連接該微處理器，用以接收一遠端裝置發出的訊息，以及傳送訊息至該遠端裝置。
一實施例中，上述加熱器係設計成抵靠在待測水果之表面，其抵靠面係設成略有凹弧面，上述測溫器係設計成抵靠在待測水果之表面，其抵靠面係設成略有凹弧面。
一實施例中，上述加熱器係一微加溫器，包括：一熱敏電阻加熱器，對該待測水果之一局部區域進行加溫、一熱風或紅外線加熱器，對該待測水果之整體或該局部區域進行加溫、或一熱水浸泡器，對該待測水果之整體進行加溫，加溫範圍較佳的是在攝氏5至20度之間。
一實施例中，上述測溫器，例如為一紅外線影像儀。
就另一個觀點，本發明提供一種非侵入式水果分級分類方法，包含下列步驟：量測一待測水果之重量，並根據該待測水果之重量進行一分類動作；對一待測水果加熱一特定時間；量測該待測水果之一溫度變化程度；以及依據該溫度變化程度，對該待測水果進行一分級動作。
一實施例中，上述加熱待測水果之方法係一微加溫方式，包括：一熱敏電阻加熱方式，對待測水果之局部區域進行加溫、一熱風或紅外線加熱方式，對待測水果之整體或局部區域進行加溫、或一熱水浸泡方式，對待測水果之整體進行加溫，加溫範圍較佳的是在攝氏5至20度之間。
一實施例中，上述量測待測水果之溫度變化程度的方法，係利用一紅外線攝影技術，待測水果之溫度變化係對應至紅外線影像顏色。
一實施例中，上述分級動作例如為：依據上述溫度變化程度，溫度變化程度最小的等級代表甜度最大；溫度變化程度居中的等級
代表甜度居中；以及，溫度變化程度最大的等級代表甜度最小。
10‧‧‧非侵入式水果檢測裝置
12‧‧‧微處理器
14‧‧‧電源
16‧‧‧使用者控制單元
18‧‧‧顯示單元
20‧‧‧通訊單元
30‧‧‧探測區加熱器
32‧‧‧加熱器
34‧‧‧測溫器
50‧‧‧遠端裝置
S1‧‧‧量測水果重量並進行分級
S2‧‧‧量測水果之第一溫度
S3‧‧‧對水果加熱一特定時間
S4‧‧‧量測水果加熱後之第二溫度
S5‧‧‧根據第一溫度和第二溫度之差異，得到溫度變化程度
S6‧‧‧依據溫度變化程度，對水果進行分類
第1圖繪示係根據本發明一實施例，一種非侵入式水果檢測裝置之方塊示意圖。
第2圖繪示係根據本發明一實施例，一種非侵入式水果檢測及分級分類方法流程示意圖。
第3A圖繪示係應用本發明非侵入式檢測裝置之水果示意圖；第3B圖係對應第3A圖之紅外線影像示意圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
一般而言，水果成分中皆包含水、糖、有機酸、澱粉與纖維素等，其影響著水果品質之甜度及酸度，而每種類的水果，組成皆不同，例如水果中一般含水量在70%~90%之間，水果中的甜味來自於蔗糖、葡萄糖、果糖等，但是糖的種類卻不同，蘋果、梨等含果糖較多；漿果類的葡萄等含葡萄糖和果糖較多，不論是哪一種糖類，都是能量的來源。甜度又稱糖度(Brix)，其定義是指在20℃情況下，每100克水溶液中溶解的蔗糖克數。
本發明之特點係利用非侵入的微加熱方式，透過量測水果中的溫度變化，即可分辨出水果中的含糖量，因此能檢測出相應的甜度，有助於農民或相關業者作為判斷或分級分類的依據。
本發明測定水果甜度或酸度之原理為：使用熱容方式判斷待測物體吸熱或散熱能力。當加熱待測物體後，甜度高的水果，熱
容效果較高而導致溫度較低，其溫度變化就較小；反之，甜度低的水果，熱容效果較低而導致溫度較高，其溫度變化就較大，詳細說明如下。使用熱容方式判斷待物體吸熱或散熱能力時，其意義就是，具有越大比熱容的物體，此物體的吸熱或散熱能力就越強，溫度變化的程度就越小。反之，具有越小比熱容的物體，此物體的吸熱或散熱能力就越弱，溫度變化的程度就越大。
舉例而言，假設有A和B兩種材料，其比熱容的數值分別約為4200J/(kg．K)和2100J/(kg．K)，就是A物質的比熱容值比B物質的比熱容值多出一倍，其意義是把A物質加熱的熱能比B物質多出約一倍。所以，若是以相同的熱能分別把A物質和B物質加熱的話，B物質的溫升將比A物質的溫升大，如下述公式說明：
C：熱容，際單位制中的單位是[J/(kg．K)]。
E：供給能量。
m：質量。
△T：溫度差。
請先參照第1圖，其繪示本發明實施例之一種非侵入式水果檢測裝置10之方塊示意圖。非侵入式水果檢測裝置10包含有：一探測區30，係設在該檢測裝置10中；一加熱器32，係設在探測區30內；一測溫器34，亦設在探測區30內；一微處理器12，電性連接加熱器32與測溫器34；一電源14，電性連接微處理器12，用以供應前述電子零部件所需之電力；以及一使用者控制單元16，電性連接該微處理器12，用以控制加熱器32之啟閉或設定。此外，本發明之非侵入式水果檢測裝置10還包括一顯示單元18，電性連接微處理器12，例如為一液晶顯示面板，用以將所檢測水果之甜度數值顯示出來，或顯示出水果的
等級，例如：等級A、等級B、等級C等。
繼續參照第1圖，探測區30中設有加熱器32以及測溫器34，加熱器32可設計成抵靠在水果40表面，用以對水果40進行加溫動作，其抵靠面較佳的是設成略有凹弧面為較佳，但不限定於此。此外，加熱器32對水果40所進行之加溫方式，可以為各種微加溫程序，包括但不限於下列方式：利用微加熱器與熱敏電阻加熱方式對水果40之局部區域42作加溫動作、利用熱風或紅外線加熱對水果40之整體或局部區域42進行加熱、利用熱水浸泡對水果40之整體進行加熱等。測溫器34亦可設置成抵靠在水果40表面，用以對水果40進行溫度量測動作，其抵靠面較佳的亦是設成略有凹弧面為較佳，但不限定於此。電源14可包括電池、電池組、充電電池、USB電源、或是無線充電裝置等。測溫器34例如是紅外線影像儀，其可針對待測水果之溫度，產生對應顏色之紅外線影像。
參照第2圖，本發明提供一種非侵入式水果檢測及分級分類方法流程示意圖，包含：步驟S1：量測水果重量並進行分級；步驟S2：量測水果之第一溫度，第一溫度通常為室溫，例如在攝氏20至25度之間；步驟S3：對水果進行加熱動作並持續一段特定時間；步驟S4：量測水果加熱後之第二溫度；步驟S5：根據第一溫度和第二溫度之差異，得到溫度變化程度；步驟S6：依據溫度變化程度，對水果進行分類。
詳細言之，上述S1步驟，係先量測水果重量後，對待測之水果進行分級動作，並加以標記，此步驟之目的係來自於上述比熱容值公式中的質量m，為固定此參數對比熱容值的影響，因此，若能對對每個被量測之水果作相應地加權調整，當能得到準確之量測結果。S3步驟，對待量測之水果進行之加熱動作，較佳的是進行微加熱動作，包括但不限於下列方式：利用電阻發熱方式對待測水果40之局部區域42作加溫動作、利用熱風或紅外線加熱對待測水果40之整體或局部區域42進行
加熱、利用熱水浸泡對待測水果40之整體進行加熱等。值得注意的是，此S2加溫步驟僅需讓待測水果40稍微升溫即可，例如5~20度C(攝氏)即可，不須對被量測水果40進行大幅地升溫，免得對水果的性質產生不良的影響。
S5步驟，可根據第一溫度和第二溫度之差異，並除以該特定時間長短，以得到溫度變化程度，舉例而言，若第一溫度為室溫，則只要看第二溫度的大小變化，即可得到溫度變化程度；或是，可利用紅外線攝影技術，例如一紅外線影像儀，量測待測水果之溫度變化，舉例而言，測量待測水果從室溫(第一溫度)，經過加溫一特定時間後，升高至何種溫度(第二溫度)，亦即紅外線影像顏色變化的程度，於是可得到一溫度變化程度。S6步驟，係依據S5步驟所得到之溫度變化程度，對待測水果進行分類動作，例如：等級A的水果對應之溫度變化程度最小(代表甜度最大)、等級B的水果對應之溫度變化程度居中(代表甜度居中上)、等級C的水果對應之溫度變化程度稍大(代表甜度居中下或僅微甜而已)、等級D的水果對應之溫度變化程度最大(代表甜度最小或不甜)等。
上述S5步驟所提到之紅外線影像，其操作原理為，每個物體都有其自然的熱輻射電磁波，而熱輻射的強度在不同波長上的分布，則是和物體的溫度有關。舉例來說，若是針對動植物或人體進行紅外線攝影，其呈現的熱輻射主要是集中在紅外線的波長範圍裡，溫度越高的物體，其對應之紅外線影像顏色會偏黃紅，溫度越低的物體，其對應之紅外線影像顏色會偏藍，如第3B圖右側所示之顏色溫度對應表，其中，攝氏28度對應之紅外線影像顏色為紅色，攝氏31~33度對應之紅外線影像波長顏色為黃色，攝氏33度以上甚至對應之紅外線影像顏色為白熾色。
請參照第3A與3B圖，第3A圖繪示係應用本發明非侵入式檢測裝置10之水果示意圖；第3B圖係對應第3A圖之紅外線影像示意圖，以及在第3B圖右側顯示一紅外線影像顏色溫度對照表。可以看到
的是，本發明透過微加熱的方式，可以獲得到第3A與3B圖水果的熱容效果，第3A圖外觀上毫無異狀，但加熱後的效果如第3B圖所示，其為對應第3A圖所示水果之紅外線影像示意圖。如第3B圖所示，精微加熱後，每一顆水果產生的溫度變化完全不同，包括溫度最高(等級D)、溫度高(等級C)、溫度低(等級B)、溫度最低(等級A)等至少四種狀態。其中，溫度越高的熱容效果越低，代表有可能是甜份較少；反之，溫度越高的熱容效果越高，有可能是甜份較多，例如等級A代表甜度最高、等級B代表甜度高、等級C代表甜度低、等級D代表甜度最低。顯示出來的效果依照水果不同而有不同效果。
值得注意得是，只要可以產生溫度差，即可進行判斷，本發明以加熱最為說明範例。依照熱容公式造成熱容變化主要的因素是質量與供給熱能，所以如第2圖，可以透過秤重的方式區分出不同重量的水果，接著透過微加熱，由於熱容是物體的儲存熱能的能力，熱儲存效果佳，表示傳導熱的時間較慢，可透過加熱與偵測熱傳遞的方式，判斷甜度多寡。當然只要可以透過固定溫度對每一個水果加熱，並且可區分每一個水果的溫度變化，即可進行不同重量下的等級分類。
一實施例中，本發明非侵入式水果檢測裝置10還可包括一通訊單元20，其電性連接微處理器12，可以接收遠端裝置50發出的訊息，以及傳送訊息至遠端裝置50，遠端裝置50較佳的是一伺服器或是任一種終端通訊裝置。
本發明之優點為，非侵入式水果檢測裝置10設計簡單、檢測方法亦簡單又快速、應用範圍非常廣泛，舉凡水果栽種時、收成前或後、以及出貨時，都可以應用到本發明之非侵入式水果檢測裝置10及方法。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係
為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。
Claims (10)
- 一種非侵入式水果檢測裝置，包含：一加熱器，係抵靠在一待測水果之表面，用以對該待測水果進行加熱一特定時間；一測溫器，係抵靠在一待測水果之表面，並量測該待測水果被該加熱器加熱該特定時間後之一溫度變化程度，以決定該待測蔬果之熱容值，其中對於該待測水果進行之一分級動作，為依據該待測水果之該熱容值；一微處理器，電性連接該加熱器與該測溫器；一電源，電性連接該微處理器，用以供應所需之電力；以及一使用者控制單元，電性連接該微處理器，用以控制該加熱器之啟動、關閉或設定。
- 如請求項1所述之非侵入式水果檢測裝置，還包括一顯示單元，電性連接該微處理器，用以將該待測水果之該溫度變化程度顯示出來。
- 如請求項1所述之非侵入式水果檢測裝置，還包括一通訊單元，其電性連接該微處理器，用以接收一遠端裝置發出的訊息，以及傳送訊息至該遠端裝置。
- 如請求項1所述之非侵入式水果檢測裝置，其中該加熱器抵靠該待測水果之表面處具有一相應之第一凹弧面；該測溫器抵靠該待測水果之表面處具有一相應之第二凹弧面。
- 如請求項4所述之非侵入式水果檢測裝置，其中，該加熱器係一微加溫器，包括：一熱敏電阻加熱器，對該待測水果之一局部區域進行加溫、一熱風或紅外線加熱器，對該待測水果之整體或該局部區域進行加溫、或一熱水浸泡器，對該待測水果之整體進行加溫，加溫範圍在攝氏5至20度之間。
- 如請求項1所述之非侵入式水果檢測裝置，其中，該測溫器，係為一紅外線影像儀。
- 一種應用如請求項1所述之非侵入式水果檢測分級方法，更包括：在加熱該待測水果之前，量測該待測水果之重量，並根據該待測水果之重量進行該分類動作。
- 一種應用如請求項1所述之非侵入式水果檢測分級方法，其中，加熱該待測水果之方法係一微加溫方式，包括：一熱敏電阻加熱方式，對該待測水果之一局部區域進行加溫、一熱風或紅外線加熱方式，對該待測水果之整體或該局部區域進行加溫、或一熱水浸泡方式，對該待測水果之整體進行加溫，加溫範圍在攝氏5至20度之間。
- 一種應用如請求項1所述之非侵入式水果檢測分級方法，其中，量測該待測水果之該溫度變化程度的方法，係利用一紅外線攝影技術，量測該待測水果之溫度變化，對應至一紅外線影像顏色。
- 一種應用如請求項1所述之非侵入式水果檢測分級方法，其中，依據該溫度變化程度，對該待測水果進行該分級動作，包括：一第一等級，該待測水果對應之該溫度變化程度最小，代表甜度最大；一第二等級，該溫度變化程度較該第一等級為大，代表甜度次之；一第三等級，該溫度變化程度較該第二等級為大，代表甜度較小；以及，一第四等級，該溫度變化程度最大(較該第三等級為大)，代表甜度最小。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106118334A TWI635278B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 |
| US15/995,178 US10877015B2 (en) | 2017-06-02 | 2018-06-01 | Non-invasive detecting apparatus for fruits or vegetables, and ranking method thereof |
| CN201810559017.9A CN108918581A (zh) | 2017-06-02 | 2018-06-01 | 非侵入式蔬果检测装置及其分级方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106118334A TWI635278B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI635278B true TWI635278B (zh) | 2018-09-11 |
| TW201903407A TW201903407A (zh) | 2019-01-16 |
Family
ID=64418081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106118334A TWI635278B (zh) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10877015B2 (zh) |
| CN (1) | CN108918581A (zh) |
| TW (1) | TWI635278B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI635278B (zh) * | 2017-06-02 | 2018-09-11 | 劉茂誠 | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 |
| US11715308B2 (en) * | 2018-10-10 | 2023-08-01 | Delaval Holding Ab | Animal identification using vision techniques |
| EP4133255A4 (en) * | 2020-04-10 | 2024-05-15 | Agropeeper Technologies Private Limited | SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYING FRUIT SHELF LIFE |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWM337069U (en) * | 2007-07-13 | 2008-07-21 | Jiunmaw Technology Co Ltd | Portable fruit sweetness detector |
| TW201241430A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-16 | Univ Nat Taiwan Normal | System and device for non-intrusively estimating sweetness of thick-skin fruits and estimating method thereof |
| US20140336478A1 (en) * | 2005-03-25 | 2014-11-13 | Yosef Segman | Optical sensor device and image processing unit for measuring chemical concentrations, chemical saturations and biophysical parameters |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164795A (en) * | 1990-03-23 | 1992-11-17 | Sunkist Growers, Inc. | Method and apparatus for grading fruit |
| US5808305A (en) * | 1996-10-23 | 1998-09-15 | Src Vision, Inc. | Method and apparatus for sorting fruit in the production of prunes |
| US6271520B1 (en) * | 1998-03-23 | 2001-08-07 | University Of Arkansas | Item defect detection apparatus and method |
| US6610953B1 (en) * | 1998-03-23 | 2003-08-26 | University Of Arkansas | Item defect detection apparatus and method |
| US6137581A (en) * | 1998-05-15 | 2000-10-24 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Measurement apparatus for measuring internal quality of object |
| WO2001079814A1 (fr) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Mitsui Mining & Smelting Co.,Ltd. | Dispositif destine a evaluer la qualite interieure de legumes ou de fruits, procede de mise en temperature au moyen du dispositif, et procede de mesure de la qualite interieure |
| ITPN20010032A1 (it) * | 2001-04-27 | 2002-10-27 | S C E Srl | Apparato portatile di misurazione non distruttiva della qualita' interna di prodotti vegetali |
| CN201707309U (zh) * | 2009-11-23 | 2011-01-12 | 华东交通大学 | 基于红外热成像技术的水果表面早期缺陷在线检测装置 |
| KR101348563B1 (ko) * | 2013-07-22 | 2014-01-17 | 주식회사 대성텍 | 비파괴 당도측정기 |
| CN205352953U (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-29 | 广州番禺职业技术学院 | 一种基于dsp的水果分级检测系统 |
| TWI635278B (zh) * | 2017-06-02 | 2018-09-11 | 劉茂誠 | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 |
-
2017
- 2017-06-02 TW TW106118334A patent/TWI635278B/zh not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-06-01 US US15/995,178 patent/US10877015B2/en active Active
- 2018-06-01 CN CN201810559017.9A patent/CN108918581A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140336478A1 (en) * | 2005-03-25 | 2014-11-13 | Yosef Segman | Optical sensor device and image processing unit for measuring chemical concentrations, chemical saturations and biophysical parameters |
| TWM337069U (en) * | 2007-07-13 | 2008-07-21 | Jiunmaw Technology Co Ltd | Portable fruit sweetness detector |
| TW201241430A (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-16 | Univ Nat Taiwan Normal | System and device for non-intrusively estimating sweetness of thick-skin fruits and estimating method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10877015B2 (en) | 2020-12-29 |
| TW201903407A (zh) | 2019-01-16 |
| CN108918581A (zh) | 2018-11-30 |
| US20180348123A1 (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10254215B2 (en) | Spectrometry system applications | |
| TWI635278B (zh) | 非侵入式水果檢測裝置及其分級方法 | |
| Qu et al. | Applications of near-infrared spectroscopy in food safety evaluation and control: A review of recent research advances | |
| AU2019201466B2 (en) | Apparatus and method for monitoring preparation of a food product | |
| Dong et al. | Comparative study of albumen pH and whole egg pH for the evaluation of egg freshness | |
| Sánchez et al. | Application of NIRS for nondestructive measurement of quality parameters in intact oranges during on-tree ripening and at harvest | |
| Islam et al. | Assessment of ripening degree of avocado by electrical impedance spectroscopy and support vector machine | |
| Liu et al. | Dehydration of asparagus cookies by combined vacuum infrared radiation and pulse-spouted microwave vacuum drying | |
| Wang et al. | Flexible wireless in situ optical sensing system for banana ripening monitoring | |
| Chayjan et al. | Stress fissuring and process duration during rough rice convective drying affected by continuous and stepwise changes in air temperature | |
| Li et al. | A novel method to determine total sugar of Goji berry using FT-NIR spectroscopy with effective wavelength selection | |
| CN104603598B (zh) | 分析装置 | |
| Almeida et al. | Application of pulsed electric field and drying temperature response on the thermodynamic and thermal properties of red rice starch (Oryza Sativa L.) | |
| Kubo et al. | Artificial neural network for prediction of dielectric properties relevant to microwave processing of fruit juice | |
| Himeda et al. | Physicochemical and thermal properties of taro (Colocasia esculenta sp) powders as affected by state of maturity and drying method | |
| CN107271619A (zh) | 食用油加热过程中有害物质的在线检测方法、装置及系统 | |
| Hu et al. | NIRSCam: A mobile near-infrared sensing system for food calorie estimation | |
| Poogungploy et al. | Control of microwave assisted macadamia drying | |
| Fazeli Burestan et al. | Mathematical modeling for the prediction of some quality parameters of white rice based on the strength properties of samples using response surface methodology (RSM) | |
| Yin et al. | Detection of moisture content and size of pumpkin seeds based on hyperspectral reflection and transmission imaging techniques | |
| Zhou et al. | Low-cost and handheld detector on soluble solids content and firmness of kiwifruit | |
| Raja et al. | Development of capacitance based nondestructive ripening indices measurement system for sapota (Manilkara zapota) | |
| Shang et al. | Sorting of navel orange soluble solids content based on online near infrared spectroscopy | |
| Ghosh et al. | Quality evaluation of food by thermal imaging | |
| CN105928900A (zh) | 一种近红外谷物分析方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |