1. 蜜瓜水漬的形成原因及其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

蜜瓜水漬的形成主要有兩種原因：害蟲侵襲和氣候條件。害蟲侵襲可能導(dǎo)致蜜瓜組織受損，從而引發(fā)水漬。氣候條件如降雨量大、濕度高、溫度波動(dòng)等也會(huì)引發(fā)蜜瓜水漬。這些因素共同作用，影響著蜜瓜的品質(zhì)。

水漬對(duì)蜜瓜的外觀和口感造成了顯著影響。在外觀上，水漬會(huì)導(dǎo)致蜜瓜果皮變色，影響其美觀度。此外，水漬還可能導(dǎo)致果皮局部變形，使蜜瓜的形狀受損。在口感上，水漬可能導(dǎo)致果肉變得軟爛，失去了蜜瓜原本的鮮甜味道。同時(shí)，水漬也可能引發(fā)細(xì)菌和真菌滋生，對(duì)蜜瓜的品質(zhì)造成更大的破壞。

2. 目前蜜瓜水漬判別方法的局限性

目前常用的水漬判別方法主要包括人工觀察和化學(xué)成分分析兩種。人工觀察主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，準(zhǔn)確度不高，且耗時(shí)較長(zhǎng)。化學(xué)成分分析雖然準(zhǔn)確度較高，但需要破壞蜜瓜，且對(duì)設(shè)備和技能要求較高。這些方法都存在一定的局限性，如主觀性、耗時(shí)性和準(zhǔn)確性等問題。

3. 可見近紅外光譜技術(shù)的原理和優(yōu)勢(shì)

可見近紅外光譜技術(shù)是一種基于分子振動(dòng)光譜的檢測(cè)技術(shù)，通過測(cè)量物質(zhì)的吸收光譜來確定其化學(xué)成分。與傳統(tǒng)的水漬判別方法相比，可見近紅外光譜技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：

* 高效：可見近紅外光譜技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)獲取大量樣本的數(shù)據(jù)，大大提高了檢測(cè)效率。

* 快速：通過使用光譜儀器，可見近紅外光譜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，無需等待結(jié)果。

* 非侵入性：可見近紅外光譜技術(shù)無需破壞蜜瓜，只需對(duì)其表面進(jìn)行掃描，不會(huì)對(duì)蜜瓜造成損傷。

* 準(zhǔn)確性：通過分析蜜瓜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可見近紅外光譜技術(shù)可以更準(zhǔn)確地判斷出水漬的存在及其程度。

4. 可見近紅外光譜技術(shù)在蜜瓜水漬判別中的應(yīng)用

在蜜瓜水漬判別中，可見近紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：

* 選取適宜的光譜范圍：首先需要選取適宜的波長(zhǎng)范圍，以最大程度地反映蜜瓜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分。

* 建立判別模型：通過對(duì)大量樣本的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，建立判別模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)蜜瓜水漬的快速準(zhǔn)確判斷。

* 分析結(jié)果解釋：根據(jù)判別模型輸出的結(jié)果，結(jié)合蜜瓜的實(shí)際狀況，對(duì)蜜瓜的水漬情況進(jìn)行解釋和評(píng)估。

可見近紅外光譜技術(shù)在蜜瓜水漬判別中具有顯著優(yōu)勢(shì)，可以大大提高檢測(cè)效率、縮短檢測(cè)周期、降低檢測(cè)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性等方面具有重要作用。

5.基于可見近紅外光譜的蜜瓜水漬判別方法研究

本研究應(yīng)用400-1000nm的可見近紅外高光譜相機(jī)，可采用SINESPEC廣東賽斯拜克技術(shù)有限公司產(chǎn)品SP130M進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

河套蜜瓜屬葫蘆科厚皮甜瓜屬甜瓜種，外型溜圓，標(biāo)準(zhǔn)瓜重0.5公斤左右，色澤淡黃。河套蜜瓜是由國(guó)外的厚皮蜜瓜在河套地區(qū)經(jīng)過大約70 多年栽培形成的一個(gè)品種群巴。俗話說：“黃河百害，唯富一套”，在這里有適合蜜瓜生長(zhǎng)的土地、有充足的光照、有比較大的晝夜溫差等等條件，這些自然條件都有益于河套蜜瓜生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的沉積，使得河套蜜瓜有了獨(dú)一無二風(fēng)味，品嘗一口可以享受到梨、蘋果、蜜桃、香蕉的美味，醇香甘甜，為瓜中珍品。另外其果實(shí)中含有一定數(shù)量的蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、鈣、磷、鐵和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，可謂生食瓜中之上品，深受廣大人民的喜愛。

現(xiàn)如今，在北京、香港、廣州等地都可以品嘗到醇香甘甜的河套蜜瓜。河套蜜瓜是內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)重要經(jīng)濟(jì)作物，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值不容小覷。蜜瓜內(nèi)部出現(xiàn)水漬是河套蜜瓜經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低的原因之一，針對(duì)河套蜜瓜果實(shí)大、果皮厚、呼吸活躍、很難直接從外觀判斷其是否有水漬等特點(diǎn)，開展了基于近紅外光譜分析的河套蜜瓜水漬判別方法研究。本研究以河套蜜瓜為研究對(duì)象，在采集蜜瓜透射光譜基礎(chǔ)上，首先研究了蜜瓜透射光譜隨蜜瓜貯藏天數(shù)的變化；然后利用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)水漬蜜瓜與正常蜜瓜進(jìn)行判別；另外利用圖像處理技術(shù)提取水漬敗壞部分的圖像，為蜜瓜分級(jí)提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

本研究以河套蜜瓜為研究對(duì)象，在采集蜜瓜透射光譜基礎(chǔ)上，首先研究了蜜瓜透射光譜隨貯藏天數(shù)的變化，然后利用近紅外光譜分析技術(shù)對(duì)水漬蜜瓜與正常蜜瓜進(jìn)行判別；另外利用圖像處理技術(shù)提取蜜瓜水漬敗壞部分的圖像，為蜜瓜的分級(jí)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本文得到如下結(jié)論：

1.蜜瓜透射光譜隨蜜瓜貯藏天數(shù)而變化。隨著貯藏天數(shù)的增加，蜜瓜透射光譜的透射率不斷增強(qiáng)，蜜瓜透射光譜在波長(zhǎng)600~900nm范圍內(nèi)表現(xiàn)較為明顯。

2.構(gòu)建試驗(yàn)樣品集，采用本研究小組設(shè)計(jì)的光譜采集裝置，分別采集正常蜜瓜和水漬蜜瓜赤道方向與果柄一果蒂方向的透射光譜。通過近紅外光譜分析軟件對(duì)采集到的光譜進(jìn)行預(yù)處理，并建立水漬蜜瓜與正常蜜瓜的DA判別（Discriminant Analysis判別分析）模型。

3.在上述研究的基礎(chǔ)上，分析了蜜瓜不同擺放方式以及不同光譜預(yù)處理方法對(duì)DA判別模型的影響，得到了判別正確率較高的DA判別模型，模型校正集的正確率為88.1%，預(yù)測(cè)集的正確率為90%。

4.本研究通過對(duì)水漬圖像直方圖的顯示觀察研究、對(duì)比度拉伸、中值濾波等預(yù)處理過程，最后通過直方圖閾值分割方法成功對(duì)蜜瓜水漬圖像進(jìn)行了提取。