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红外热成像用作检测温度差异的快速可靠方法

       红外热成像可以用作检测温度差异的快速可靠方法,可以将其视为指标。这意味着红外热成像法是一种很好的监视方法,可以发现缺陷,从活菌到水果的瘀伤和干燥表面。
       使用红外热成像技术主动检测早期苹果青肿的方法。在苹果分选过程中,一个重要的问题是如何有效地检测早期苹果青肿。尽管青肿是拒绝分拣线中最多水果数量的原因,但手动分拣仍常用于检测此缺陷。苹果瘀伤的两个基本作用可以被区分,即水果组织的褐变和软化。现有的分拣系统不能有效地将水果与瘀伤区分开,瘀伤发生在检查前的很短时间内。
       研究基于以下假设:内部损伤可能会改变组织的热特性。使用单个热脉冲(最常见的是矩形脉冲)加热被研究的对象,并以谐波为单位在逐个像素的基础上分析表面上的温度衰减,从而可以计算相位和幅度图片。快速傅立叶变换用于获得对缺陷在不同深度出现的热响应的幅值图。自动分割程序使在红外热像图中选择瘀伤组织的区域成为可能。通过比较结果和目测检查瘀伤,主动红外热成像方法可检测高达几毫米的缺陷。甚至可以在红外热像图序列中区分到达皮肤下各个深度的瘀伤。


红外热成像机芯

图为红外热成像

 

       在之前,一般使用其他方法来检测“ Gloster”苹果中的水核。某些苹果品种的内部生理疾病,其中整个果实的细胞间空间充满液体而不是空气,从而形成特征性的半透明组织。问题是,只有当损坏非常严重时,缺陷才变得可见。因此,使用动态红外热成像技术来区分受影响和不受影响的苹果。每单位苹果质量的温度随时间的导数是评估有无水芯影响组织的苹果之间热学特性差异的一个很好的参数。对于有水核的苹果,特别是在加热的初始阶段,单位质量的温度升高速率要比没有受水核影响的组织的苹果低得多。
       使用红外热成像技术可对苹果的表面质量进行评估。苹果被表皮蜡层覆盖,可以保护果实免受压力因素的影响,例如水分流失,机械损伤和微生物感染。该蜡层还通过保持良好的表面质量而对产品的视觉质量做出了积极贡献。但是,在储存和保质期内过多的蜡产生或蜡中的化学和结构变化可能会对水果的感官或视觉品质产生负面影响。在这种情况下,蜡层会给水果带来不愉快的起霜或使表面油腻而发粘。众所周知,在某些苹果品种中,它们更容易产生油腻的表面。表面或蜡质的差异(裂纹数量,皮孔数量,蜡平滑度……)的差异会导致表面蒸腾和蒸发量的差异,从而导致表面温度不同,这使红外热成像法成为一种很好的评估方法。


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