[发明专利]一种基于生物散斑技术无损检测苹果内部品质的方法

权利要求书

1.一种基于生物散斑技术无损检测苹果内部品质的方法，其特征在于包括：(一) 生物散斑测量装置的搭建、(二)图像阈值分割及特征参数的提取、(三)苹果品 质预测模型的建立，其中：

(一)生物散斑测量装置的搭建

1)光源系统

光源系统包括激光发射器(4)、电源(5)、暗箱(2)，其中，激光发射器(4) 为波长为650nm，功率为20mW的半导体激光器，激光器发射的光源与工业相 机的轴线成15°夹角，暗箱是(2)是内部为黑色的铁质箱子，暗箱顶部有一个 直径为7±1mm的用来放置样品的圆孔；

2)图像采集系统

图像采集系统包括CCD工业相机及支架(3)、USB线(6)，其中，CCD工 业相机及支架(3)位于被测样品的正下方30cm处，CCD工业相机(3)采集的 图像通过USB线(6)传输到计算机上；

(二)图像阈值分割及特征参数的提取

1)图像阈值分割

采用双峰法对苹果散斑图像进行阈值分割，分割的特征区域S3图像的灰度 范围为75≤Ti≤195；

2)特征参数的提取

统计S3区域(即外环像素面积)内像素的数目作为图像特征参数；

(三)苹果预测模型的建立

1)基于回归分析建立苹果预测模型

利用SPSSStatistics18统计软件进行回归分析，以外环S3像素数为自变量 来模拟苹果品质参数，采用逐步回归法，设定引入变量和剔除变量的显著水平均 为0.05，得出的如下预测模型，其中，x为S3像素数，y为对应的品质指标；

嘎啦苹果硬度预测模型：y₁＝-0.0001x+14.231，决定系数R2＝0.843，显著 性水平p＜0.001；

红富士苹果硬度预测模型：y₂＝-0.000035x+9.4680，决定系数R²＝0.824， 显著性水平p＜0.001；

嘎啦苹果可溶性固形物的预测模型：y₃＝-0.0000000027x²+0.0003x+ 7.6535，决定系数R2＝0.808，显著性水平p＜0.001；

红富士苹果可溶性固形物的预测模型：y₄＝-0.0000000031x²+0.0004x+ 4.4181，决定系数R2＝0.803，显著性水平p＜0.001；

2)苹果等级分级标准

苹果品质指标等级分级标准根据GB/T10651-2008中的理化指标参考值来分 级，“嘎啦”苹果和“红富士”苹果的品质指标分级如下：

当y₁≥6.5且y₃≥12，嘎啦苹果等级为合格，否则，都为不合格；

当y₂≥7且y₄≥13，红富士苹果等级为合格，否则，都为不合格。