本发明涉及农药残留处理技术领域，尤其是农产品农药残留速检和无害化处理方法。

背景技术：

在现代农业中农产品(本文所述农产品特指表面清晰且完整的瓜果类产品，例如冬瓜、苹果、黄瓜、茄子等)的农药残留几乎不可避免，故农药残留检测变得至关重要。现有技术中对农药残留的检测五花八门，但大部分检测不能瞬间出结果，所以需要大量的仓储资源来存放检测后的农产品。另外，现有的检测设备或者方法流程几乎不与无害化处理流程直接对接，两个工序之间存在空窗期，也就给了农药残留物进一步深入农产品内部的机会。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种将速检和无害化处理紧密结合并且提高速检效率的农药残留处理方法。

本发明的技术方案为：

农产品农药残留速检和无害化处理方法，它包括以下步骤：

步骤一，将农产品清洗和表面阴干，减少尘土、杂质对农药残留检测的影响；

步骤二，将农产品放入检测输送带，检测输送带的上方悬挂有视觉检测摄像头和波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源，视觉检测摄像头对经过其下方的农产品进行定时图像采集，然后将图像信息导入计算机，利用高光谱视觉检测法进行判断，检测后的农产品进入暂存输送带短暂停留，留给系统足够的判断时间；

步骤三，如果步骤二检测结果为无残留，则将暂存输送带上的农产品通过输送带分流器导向包装输送带，包装输送带将农产品导入包装设备进行打包分装；如果步骤二检测结果为有残留则进入步骤四；

步骤四，将暂存输送带上的农产品通过输送带分流器导向无害化处理输送带，无害化处理输送带将农产品导入无害化处理设备处理，而后装入周转箱以备再次将该批农产品放入检测输送带。

其中，所述检测输送带、暂存输送带、包装输送带和无害化处理输送带的结构区别仅在于安装位置不同，农产品投入时分批次以相同数量投入检测输送带，由于农药残留检测存在一定误差，故以批次为单次处理单位，一旦出现某个农产品个体不合格则将整个批次导入无害化处理，既保证了效率又避免了无法溯源。

其中，所述高光谱视觉检测法包括以下步骤：

(1)采集待测农产品在十一个特征波长处的单波段光谱图像；所述十一个特征波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm；

(2)依据单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系，将步骤(1)中的单波段光谱图像转化为反射率图像；

(3)依据下式计算得到农产品的反射率图像中每个像素点所对应的农药残留量；

y＝32.976x1+16.703x2-21.305x3+25.926x4+356.536x5-568.738x6+206.148x7+283.056x8-370.824x9+295.411x10-237.134x11+0.025

式中：xa代表anm特征波长处的反射率图像中，某一像素点的反射率；

y代表相应像素点处的农药残留量。

其中，所述无害化处理设备包括臭氧发生器、波轮、曝气器、壳体、至少两个紫外灯模块、超声装置、出水口、进水口、水泵、氧气出气口、过氧化钠生成机、过氧化钠收集罐、过氧化钠排出管、吊装机构和封闭盖，波轮和曝气器设在壳体内腔的下部，臭氧发生器设在壳体外侧的下部且其出气口与曝气器的进气口联接，至少两个紫外灯模块设在壳体内的侧壁上，出水口设置在壳体一侧的下部，进水口设置在壳体另一侧的上部，超声装置设在壳体设置有进水口和出水口的内壁上，水泵的出水口与进水口连接，水泵的进水口与水净化系统的净化水出口连接，氧气出气口设在壳体的上端且其通过管道与过氧化钠生成机的进气口联接，过氧化钠生成机的出口与过氧化钠收集罐的进口联接，过氧化钠收集罐的出口与过氧化钠排出管的进口联接，过氧化钠排出管设在壳体内的上部，在壳体的上端面上设置有一个物品进出口，封闭盖装在物品进出口上并通过密封圈将壳体封闭成一个密闭的消毒室，吊装机构设在壳体的上端面上且位于壳体的一边以便于方便物品的吊装；首先将臭氧发生器产生的臭氧经过曝气器释放到水中，再经过波轮的搅拌在水中生成高浓度臭氧水，高浓度臭氧水再经过uvc253.7nm汞灯紫外灯模块或深紫外duvled280nmled紫外灯模块照射生成单线态原子氧，单线态原子氧将水拉开生成高浓度的羟基自由基水溶液，被消毒解毒净化的农产品放置在载物筐内，波轮搅动着高浓度羟基自由基水溶液快速从农产品的缝隙中流动，所述羟基自由基水溶液才能持续不断地对农产品的农药残留物进行消毒、解毒、净化；同时将臭氧发生装置产生的氧气通过过氧化钠生成机生成过氧化钠再提供给排出管排出以利于循环利用。

其中，所述视觉检测摄像头和波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源的使用方法为，当时间到达定时图像采集时间时，将检测输送带、暂存输送带、包装输送带和无害化处理输送带暂停，依次使用410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源作为图像采集光源进行图像采集一次。

本发明的有益效果为：没有使用化学试剂进行农药残留检测，不会增加新的化学污染；采用视觉检测技术进行农药残留的检测，速度快、自动化程度高，大幅度降低检测人员的劳动强度；将检测和无害化处理紧密相连，避免只检测不处理，非常适合农业生产使用。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

图中，1、检测输送带；2、视觉检测摄像头；3、暂存输送带；4、输送带分流器；5、包装输送带；6、包装设备；7、无害化处理输送带；8、无害化处理设备；9、周转箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，农产品农药残留速检和无害化处理方法，它包括以下步骤：

步骤一，将农产品清洗和表面阴干，减少尘土、杂质对农药残留检测的影响；

步骤二，将农产品放入检测输送带，检测输送带的上方悬挂有视觉检测摄像头和波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源，视觉检测摄像头对经过其下方的农产品进行定时图像采集，然后将图像信息导入计算机，利用高光谱视觉检测法进行判断，检测后的农产品进入暂存输送带短暂停留，留给系统足够的判断时间；

步骤三，如果步骤二检测结果为无残留，则将暂存输送带上的农产品通过输送带分流器导向包装输送带，包装输送带将农产品导入包装设备进行打包分装；如果步骤二检测结果为有残留则进入步骤四；

步骤四，将暂存输送带上的农产品通过输送带分流器导向无害化处理输送带，无害化处理输送带将农产品导入无害化处理设备处理，而后装入周转箱以备再次将该批农产品放入检测输送带。

其中，所述检测输送带、暂存输送带、包装输送带和无害化处理输送带的结构区别仅在于安装位置不同，农产品投入时分批次以相同数量投入检测输送带，由于农药残留检测存在一定误差，故以批次为单次处理单位，一旦出现某个农产品个体不合格则将整个批次导入无害化处理，既保证了效率又避免了无法溯源。

其中，所述高光谱视觉检测法包括以下步骤：

(1)采集待测农产品在十一个特征波长处的单波段光谱图像；所述十一个特征波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm；

(2)依据单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系，将步骤(1)中的单波段光谱图像转化为反射率图像；

(3)依据下式计算得到农产品的反射率图像中每个像素点所对应的农药残留量；

y＝32.976x1+16.703x2-21.305x3+25.926x4+356.536x5-568.738x6+206.148x7+283.056x8-370.824x9+295.411x10-237.134x11+0.025

式中：xa代表anm特征波长处的反射率图像中，某一像素点的反射率；

y代表相应像素点处的农药残留量。

其中，所述无害化处理设备包括臭氧发生器、波轮、曝气器、壳体、至少两个紫外灯模块、超声装置、出水口、进水口、水泵、氧气出气口、过氧化钠生成机、过氧化钠收集罐、过氧化钠排出管、吊装机构和封闭盖，波轮和曝气器设在壳体内腔的下部，臭氧发生器设在壳体外侧的下部且其出气口与曝气器的进气口联接，至少两个紫外灯模块设在壳体内的侧壁上，出水口设置在壳体一侧的下部，进水口设置在壳体另一侧的上部，超声装置设在壳体设置有进水口和出水口的内壁上，水泵的出水口与进水口连接，水泵的进水口与水净化系统的净化水出口连接，氧气出气口设在壳体的上端且其通过管道与过氧化钠生成机的进气口联接，过氧化钠生成机的出口与过氧化钠收集罐的进口联接，过氧化钠收集罐的出口与过氧化钠排出管的进口联接，过氧化钠排出管设在壳体内的上部，在壳体的上端面上设置有一个物品进出口，封闭盖装在物品进出口上并通过密封圈将壳体封闭成一个密闭的消毒室，吊装机构设在壳体的上端面上且位于壳体的一边以便于方便物品的吊装；首先将臭氧发生器产生的臭氧经过曝气器释放到水中，再经过波轮的搅拌在水中生成高浓度臭氧水，高浓度臭氧水再经过uvc253.7nm汞灯紫外灯模块或深紫外duvled280nmled紫外灯模块照射生成单线态原子氧，单线态原子氧将水拉开生成高浓度的羟基自由基水溶液，被消毒解毒净化的农产品放置在载物筐内，波轮搅动着高浓度羟基自由基水溶液快速从农产品的缝隙中流动，所述羟基自由基水溶液才能持续不断地对农产品的农药残留物进行消毒、解毒、净化；同时将臭氧发生装置产生的氧气通过过氧化钠生成机生成过氧化钠再提供给排出管排出以利于循环利用。

其中，所述视觉检测摄像头和波长分别为410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源的使用方法为，当时间到达定时图像采集时间时，将检测输送带、暂存输送带、包装输送带和无害化处理输送带暂停，依次使用410nm、431nm、520nm、637nm、680nm、690nm、784nm、880nm、950nm、967nm和1020nm的单波段光源作为图像采集光源进行图像采集一次。

本实施例中，所有输送带均为长度5米宽度1米的匀速皮带输送带(输送机)，每次上料300个农产品，此处不以重量为计数单位而是以农产品的个数，因为在视觉检测中个体才有检测意义。

正确率测试，将同一批采摘的无农药白茄子选取体态个头相似的99个作为实验样本，每9个为一组，将每一组中的其中一个白茄子表面喷涂低浓度甲胺磷(30％乳油，100毫升，兑水50千克)并在该白茄子背对摄像头一侧扎针孔以作标记。然后将每组有针孔的白茄子随机排位，记录如下表(1表示有针孔，0表示没有针孔)：

通过本发明农药残留检测结果如下表(1表示有农药残留，0表示没有农药残留)：

实验结果表明：本发明可将所有涂覆有低浓度甲胺磷的白茄子检测出来，但在对第7组进行检测时将其中一个没有涂覆甲胺磷的白茄子也误判为农药残留，可能是灰尘、色斑等异物的影响，即便如此，本发明依然具有很强的实用性。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。