手拍西瓜发出的“嘭嘭”声，是我们辨识西瓜优劣的诀窍之一。而现在，在浙江省温岭市吉园果蔬合作社，有这样一台西甜瓜分选机，可以通过智能化手段，确保清甜多汁的西瓜来到我们面前，让我们大快朵颐。
（图源《知识就是力量》杂志）
西瓜的“望闻问切”
西甜瓜分选机采用智能无损检测技术，集外观检测、内部品质检测、贴标、分级输送等功能于一体，可对西瓜、甜瓜等水果进行多指标同步、快速、无损检测与分级。
检测西瓜的“外衣”
外部品质检测机所采用的机器视觉检测技术就像人的眼睛，可对西瓜外观——如尺寸、形状、颜色、表面损伤等品质指标进行检测。
西瓜在流水线上被传递，当它到达外部品质检测机的图像采集区域时，彩色相机会被控制系统触发，进行图像采集。采集区域采用一个亮度可调节的穹顶光源照明，以确保整个区域照明的均匀性。随后，连接相机的计算机会对采集到的图像进行实时处理，并通过各种复杂的图像分析算法，对西瓜的外部特征，如尺寸、颜色、果形、外观缺陷等进行综合分析，进而对西瓜外观进行等级判定。
正常情况下，机器视觉系统可以连续作业不停歇，且检测速度非常快，2 秒可检测约 3 颗西瓜，检测苹果、柑橘、番茄、猕猴桃等果蔬的速度可达 10 个 / 秒。
让“隐身”的伤无处藏匿
除了彩色相机，西甜瓜分选机还采用了近红外相机，采集人眼无法看到的近红外波段图像信息，对西瓜的隐性损伤——如机械碰压伤、早期轻微腐烂等人眼不易识别的缺陷进行检测，检测面积可以小至 1平方毫米。
在外部品质检测机的上部、左右侧面各安装了 1 台彩色相机、2台不同波长的近红外相机，对水果进行全表面连续高速拍照。
一颗西瓜可采集多张图像，系统对每张图像进行分析后，可获得非常精确的评价，大大减轻了人工检测的劳动强度。
（图源《知识就是力量》杂志）
浙江省温岭市吉园果蔬合作社的西甜瓜分选机（供图 / 黄文倩）
西瓜在西甜瓜分选机里被检测（供图 / 黄文倩）
西甜瓜外部品质检测机（供图 / 黄文倩）
西甜瓜内部品质检测机（供图 / 黄文倩）
开启“透视眼”
除了检测外观，有没有一种技术可以深度检测西瓜的糖度、酸度、内部缺陷、内部病害等指标呢？答案是肯定的。
光与西瓜的“碰撞”
传统的西瓜糖度检测方式，需要我们把瓜切开、将果肉榨汁，再将果汁滴到相应的仪器上，才能得到结果。
而西甜瓜内部品质检测机运用的全透射近红外光谱检测技术，利用了光与西瓜的相互作用，可以用无损伤的方式对西瓜内部品质进行检测。
当近红外光照射到西瓜上时，一部分光会进入西瓜内部，与内部的物质成分发生作用。同时，西瓜内的不同成分也会对光产生特定的吸收和散射。
此时，我们可以借助光谱仪捕捉西瓜散射、吸收光后的全透射光谱信息，对西瓜的透射光信号变化进行建模分析，实现西瓜糖度等指标的无损检测。
让“空心”遁于无形
针对西瓜内部空心、糖分分布不均匀的情况，我们使用自主研制的光谱检测系统，缩短每次光谱仪采集数据所需的时间，通过精密定位技术连续采集西瓜多个点位的多条全透射光谱曲线。
通过分析西瓜特定位置的光谱信息，可揭示西瓜特定位置的特性，例如西瓜的空心，通常是发生在“赤道”位置，我们可以获取“赤道”附近的光谱，从而避免其他位置信息的干扰，提高西瓜空心的检测精度。
同样，我们也可以把所有点位的光谱信息都进行加权运算，对西瓜整体特性进行综合分析。
从拍打听声的传统方式，到如今正在更新迭代、不会对西瓜品质产生损害的现代检测技术，科技的力量不断壮大，正为守护我们舌尖上的甜蜜不断努力着。
西甜瓜内部品质检测机软件界面（供图 / 黄文倩）
责任编辑 | 王佳璇 张丽涵
运营编辑 | 张丽涵
质量审核 | 业蕾
❖ 来源：《知识就是力量》杂志
《告别“拍一拍” 的时代》 ❖
现订购2024年
《知识就是力量》杂志
定价360元
就能把一整年的知识抱回家！
