《西瓜无损检测方法》PPT课件.ppt

西瓜成熟度检测,炎炎夏日，我们最需要神马？,热，热，热！,当然是西瓜啦,瞧她乐的,可是怎样才能挑到好西瓜呢？,1、观色听声。瓜皮表面光滑、花纹清晰、纹路明显、底面发黄的，是熟瓜；表面有茸毛、光泽暗淡、花斑和纹路不清的，是不熟的瓜；用手指弹瓜听到“嘭嘭”声的，是熟瓜；听到“当当”声的，还没有熟，听到“噗噗”声的，是过熟的瓜。2、看瓜柄。绿色的，是熟瓜；3、看头尾。两端匀称，脐部和瓜蒂凹陷较深、四周饱满的是好瓜；4、比弹性。瓜皮较薄，用手指压易碎的，是熟瓜；5、用手掂。有空飘感的，是熟瓜6、试比重。投入水中向上浮的，是熟瓜；7、看大小。同一品种中，大比小好。8、观形状。瓜体整齐匀称的，生长正常，质量好；,可是绝大多数消费者不能准确地挑选成熟度适当的西瓜，甚至连瓜农在采摘时也会误摘生瓜！,那么有木有更加客观的办法呢？,看来挑西瓜这个技术活还不是你想干，想干就能干的,一、有损检测,原理：西瓜成熟度的根本是果蔬糖度、酸度、果肉软硬程度等内部品质指标。而有损检测的最大特点就是要打开西瓜才能验明正身方法：糖度计等检测,无损检测,NDT（Non-destructivetesting），就是利用声、光、磁和电等特性，在不损害或不影响被检对象（西瓜）使用性能的前提下，检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性，给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息，进而判定被检对象所处技术状态（品质等）的所有技术手段的总称。,应用方法,利用西瓜的电学特性利用西瓜的光学特性利用西瓜的声波振动特性利用核磁共振技术利用机器视觉技术利用电子鼻技术利用撞击技术利用X射线利用其他方法,利用西瓜的电学特性,国外：Nelson(19801983)、日本学者加藤宏朗(1988)等研究表明：果蔬的一些介电参数与其内部品质有一定的相关性,且介电参数的测量结果与所选择的测试频率有密切关系；国内：尚处于起步阶段,张立彬进行过苹果、梨的电学特性与新鲜度的关系的研究,结果表明,水果的电学特性参数与水果品质密切相关,为实现水果在线无损品质检测和自动分级奠定了理论基础。,现状：目前,这方面的技术研究还不甚成熟,尚未真正投入生产应用,在国内也正处于研究的起步阶段,因此想用来检测西瓜成熟度还路漫漫其修远兮,利用西瓜的光学特性,由于西瓜的内部成分及外部特性不同,在不同波长的射线照射下,会有不同的吸收或反射特性,且吸收量与西瓜的组成成分、波长及照射路径有关。主要有规则反射光法、漫反射光法和透射光法。,现状：目前这种方法是无损检测与分拣技术中最实用的和最成功的技术之一,具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、使用灵活、设备轻巧、成本低和易实现自动化等优点,目前国外已逐步进入实际应用阶段。国内可参考应义斌等(2003)介绍了水果内部品质光学特性检测原理、检测系统组成以及国内外最新研究进展和应用前景的论文。,其中，近红外光谱在农产品品质检测及分级领域的应用已经取得很大进展，主要集中于粮食、水果等原料分级、成熟度、新鲜度、含水量、含糖量等指标的测定。,利用果蔬产品的声波振动特性,声学特性检测是利用样品在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、吸收特性、衰减系数和声波传播速度及本身声阻抗、固有频率等的变化与农产品内部组织变化信息间的关系来反映声波与样品相互作用的基本规律，并据此做定量分析。很多学者就对果蔬产品的声波振动特性进行过深入研究,他们把坚硬系数f2m23(f和m分别各自代表第二共鸣频率和果蔬的质量)作为果蔬产品硬度品质的独立指标。,因此西瓜成熟度检测毫无压力,利用核磁共振技术,果蔬在成熟过程中，水、油和糖的氢质子的迁移率会随其含量的变化而变化。另外，水、油、糖的浓度和迁移率还与其他一些因素(如机械破损、组织衰竭、腐烂、虫害以及霜冻损害等)有关。基于以上特点，核磁共振可用于检测西瓜的压伤、虫害、成熟度等。,核磁共振，,早已在医院见识过了,可你知道它也能用来检测西瓜吗？,利用机器视觉技术,机器视觉技术于农业中的应用研究,始于20世纪70年代末期,主要进行的是植物种类的鉴别、农产品品质检测和分级。随着图像处理技术的迅猛发展和计算机软硬件的日益提高,机器视觉系统在果蔬品质自动检测和分级领域的应用已得到了较大的发展,并促进了新的算法和硬件体系结构的发展,以便于将该技术应用于水果和蔬菜内部品质的自动分选系统。,利用电子鼻技术,对很多水果和蔬菜来说,芳香是一种重要的品质属性。目前,电鼻子仍然是测量食品和农产品气味和芳香的最好的检测器。用来判断水果成熟度的一种商业芬芳传感器于1990年在日本就投入市场。,用电子鼻检测西瓜亦是可行的,利用撞击技术,一个弹性球体撞击一个刚性表面的反作用力与撞击的速率、质量、曲率半径、弹性系数和球体的泊松比等有关。研究者发现水果对刚性表面的撞击基本上能用弹性球体进行模拟,水果的硬度对撞击的反作用力有直接的影响。但目前,这种方法在国内有关这方面的研究报道比较少,且由于此方法本身存在导致水果损伤的可能性缺陷,必须要求有较高的传感器系统。,脆弱的西瓜伤不起！,利用X射线,X射线具有穿透能力、衍射作用和激发荧光的特性，其无损检测原理主要是基于其穿透能力的性质。由于检测对象内部存在的缺陷或者异物会引起穿透射线强度的变化，通过检测穿透后的射线强度，按照一定方法转化成图像，并进行分析以达到无损检测的目的。,照人都没问题了，还愁西瓜？,其他方法,除此之外,还常利用密度、硬度、强制变形及生物传感器等技术方法对果蔬进行无损检测与分选。,各种方法的评价与展望,对于各种无损检测方法,它们各有自己的优缺点。光学检测中利用红外光照射和红外反射所得的图像进行分析,来检测西瓜产品是否有损伤,但只能对西瓜表面的损伤进行较好的检测;力学检验中撞击技术则容易对西瓜造成新的损伤;电学检测尚在研究；核磁共振检测、电子鼻检测其实验仪器成本较高；声学特性则是实现硬度自动检测的有效方法;机器视觉技术的应用是实现西瓜产品品质自动识别和分级的最有效的方法。随着计算机技术、自动化控制技术等的发展，各种检测技术的综合，西瓜的检测将会越来越简单、快速、智能。,各种检测仪器,糖度计,手持数显糖度计,多功能水果无损检测分析仪（光电）,小植物磁共振成像仪,但现在市场最多的是基于红外反射的检测仪,