[0001] 本实用新型涉及一种基于气针‑结构光成像的食品质构特性检测装置，属于食品检测技术领域。

[0002] 食品是人们日常生活中的基本必需品，具有粘弹性的肉制品、水果等是食品中的重要组成部分，其质构特性（如肉的嫩度和水果的硬度）是决定食品品质的重要指标，具有研究意义：对肉类而言反映了肌原纤维蛋白的结构特性、肌肉中脂肪的分布状态、肌纤维中脂肪数量以及结缔组织的含量；对水果而言反映了细胞壁膨胀率、细胞中果胶、纤维素和半纤维素的含量以及果实蛋白质含量。

[0003] 传统的食品质构特性检测方法主要有感官评价法和质构仪检测法，感官评价法由专业评价员进行评价，无法实现客观评价，质构仪检测法通过对食品进行剪切、压缩、拉伸等操作检测食品质构特性，无法实现快速无损测量。因此，亟需一种可实现快速无损检测食品质构特性的装置。实用新型内容

[0004] 本实用新型提出一种基于气针‑结构光成像的食品质构特性检测装置，解决现有食品质构特性检测方法速度慢和对食品具有一定损伤的不足。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

[0006] 一种基于气针‑结构光成像的食品质构特性检测装置，主要由检测架、地脚、检测平台、气针、气管、气流产生控制模块、结构光三维立体重构模块、计算机、信号线束组成，其中气流产生控制模块由空气压缩机、空气过滤器、电气比例阀、电磁阀组成，所述气流通过空气压缩机产生，通过气管与空气过滤器连接，空气过滤器通过气管与电气比例阀连接，电气比例阀通过气管与电磁阀连接，电磁阀通过气管与气针连接；计算机通过信号线束连接结构光三维立体重构模块，结构光三维立体重构模块投射结构光到检测平台，结构光三维立体重构模块采集检测平台的结构光图像并通过信号线束传输到计算机。其中，结构光三维立体重构模块，主要由右高清摄像头、右转向连接件、线激光发生器、DLP数字投影仪、左转向连接件、左高清摄像头组成，其中右高清摄像头与右转向连接件螺纹连接，左高清摄像头与左转向连接件螺纹连接，右高清摄像头通过信号线束连接计算机，左高清摄像头通过信号线束连接计算机，线激光发生器通过信号线束连接计算机，DLP数字投影仪通过信号线束连接计算机。

[0007] 通过使用气流产生控制模块，对粘弹性食品进行吹气，而不同质构特性的食品表面受气吹影响会发生不同程度的形变，由结构光三维立体重构模块对食品表面所发生的形变进行捕捉，并作为输入量由机器学习模型给出该食品质构特性的类别预测，从而对待测食品的质构特性进行快速无损检测。

[0008] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

[0009] 本实用新型提供的一种基于气针‑结构光成像的食品质构特性检测装置，通过对待测的粘弹性食品表面进行气吹，使食品表面发生形变，再根据结构光三维立体重构技术，对食品表面受到气针气流系统作用产生的三维结构形变进行机器学习分析，可快速无损的得出待测食品的质构特性。

[0014] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

[0015] 如图1和图2所示，一种基于气针‑结构光成像的食品质构特性检测装置，主要由检测架(1)、地脚(2)、检测平台(3)、气针(4)、气管(5)、气流产生控制模块(6)、结构光三维立体重构模块(7)、计算机(8)、信号线束(9)组成，其中气流产生控制模块(6)由空气压缩机(图中未示出)、空气过滤器(61)、电气比例阀(62)、电磁阀(63)组成，所述气流通过空气压缩机产生，通过气管(5)与空气过滤器(61)连接，空气过滤器(61)通过气管(5)与电气比例阀(62)连接，电气比例阀(62)通过气管(5)与电磁阀(63)连接，电磁阀(63)通过气管(5)与气针(4)连接；计算机(8)通过信号线束(9)连接结构光三维立体重构模块(7)，结构光三维立体重构模块(7)投射结构光到检测平台(3)，结构光三维立体重构模块(7)采集检测平台(3)的结构光图像并通过信号线束(9)传输到计算机(8)。其中，所述的结构光三维立体重构模块(7)，主要由右高清摄像头(71)、右转向连接件(72)、线激光发生器(73)、DLP数字投影仪(74)、左转向连接件(75)、左高清摄像头(76)组成，其中右高清摄像头(71)与右转向连接件(72)螺纹连接，左高清摄像头(76)与左转向连接件(75)螺纹连接，右高清摄像头(71)通过信号线束(9)连接计算机(8)，左高清摄像头(76)通过信号线束(9)连接计算机(8)，线激光发生器(73)通过信号线束(9)连接计算机(8)，DLP数字投影仪(74)通过信号线束(9)连接计算机(8)。

[0016] 进一步细说，通过使用气流产生控制模块，对粘弹性食品进行吹气，而不同质构特性的食品表面受气吹影响会发生不同程度的形变，由结构光三维立体重构模块对食品表面所发生的形变进行捕捉，具体包括三维凹陷区域的深度、三维凹陷区域的映射面积、三维凹陷区域的空间表面积和三维凹陷区域的体积，并将这些作为输入量由机器学习模型给出该食品质构特性的类别预测，从而对待测食品的质构特性进行快速无损检测。

[0017] 应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。