苹果腐心病的透射光谱在线检测系统设计及试验

郭志明，黄文倩，陈全胜，王庆艳，张 驰，赵杰文

（1.江苏大学食品与生物工程学院，镇江212013；2.国家农业智能装备工程技术研究中心，北京100097）

苹果腐心病的透射光谱在线检测系统设计及试验

郭志明1，2，黄文倩2，陈全胜1，王庆艳2，张 驰2，赵杰文1

（1.江苏大学食品与生物工程学院，镇江212013；2.国家农业智能装备工程技术研究中心，北京100097）

针对苹果内部缺陷在线检测的产业技术需求，研究基于透射光谱技术的苹果内部缺陷在线检测系统。研究设计了光源套件、专用光纤和果托式输送单元等关键部件，提升在线透射光谱质量、降低热损伤和机械损伤；解决了光电信号干扰问题，开发了专用检测软件，实现苹果内部品质信息的无损在线获取。比较分析了正常苹果与腐心病果的光谱响应差异，优化参数后设置在线检测速度3个/秒，触发控制光谱采集时间80 ms。在选择特征波长的基础上利用线性判别分析建立了苹果腐心病的在线判别模型，预测的总体识别率达90%以上。研究结果表明该系统可以实现苹果内部缺陷的快速、无损在线检测。

光谱检测；模型；农业；在线检测系统；透射光谱；苹果；内部缺陷；无损检测

郭志明，黄文倩，陈全胜，王庆艳，张 驰，赵杰文.苹果腐心病的透射光谱在线检测系统设计及试验 [J].农业工程学报，2016，32（6）：283-288.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.06.039 http://www.tcsae.org

Guo Zhiming,Huang Wenqian,Chen Quansheng,Wang Qingyan,Zhang Chi,Zhao Jiewen.Design and test of on-line detection system for apple core rot disease based on transmitted spectrum[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE）,2016,32(6):283－288.(in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.06.039 http://www.tcsae.org

0 引言

苹果的内部缺陷无法用肉眼直接观察到，常见的有腐心病、水心病、霉心病、黑心病等内部缺陷类型，在中国所有苹果的栽培生长区域均有发生[1]。内部缺陷果在发病初期和中期与正常果在外观上没有区别，从外观上很难剔除。……