一、测试概况测试目的验证阿秒科技SWIR051AU相机对橘子损伤部位检测的可行性基于短波红外成像的区分能力对比短波红外成像与可见光成像效果实现橘子肉眼不可见的皮下损伤识别与定位评估该相机用于橘子品质分拣的可行性。应用背景橘子在储运过程中极易发生磕碰、挤压由此产生皮下瘀伤。该类损伤初期果皮外观无明显变化可见光下肉眼很难识别若未及时剔除受损组织会快速霉变造成果品批量损耗提升分选成本。传统可见光检测手段无法识别早期皮下损伤因此需要短波红外技术实现无损、快速的内部损伤筛查。检测原理橘子瘀伤处局部组织细胞破裂汁液渗透到果皮导致损伤区域含水量会较高。水能够吸收在1450 nm波长附近的红外光。使用短波红外相机拍摄时健康区域对1450 nm红外光吸收较少呈现亮区损伤区域因汁液积聚、吸光增强呈现暗区。基于上述成像差异可实现传统可见光手段无法完成的早期瘀伤检测。另外还可以使用外加红外光补光和使用滤光片以增强相机捕捉到橘子健康和损伤部分反射光不同强度的差异。二、测试设备与条件设备/组件型号/规格短波红外相机阿秒科技 SWIR051AU可见光相机阿秒科技 VIS028CU3.2-NC光源1300 nm 红外光源滤光片1300 nm 红外滤光片测试样品损伤健康橘子各一个环境条件室内环境除实验补光灯无特殊光源温度25℃三、测试结果1. 图像观察结果2 对比度定性分析图拍摄设备拍摄条件成像效果说明1VIS028CU3.2-NC自然光橘子果皮色彩正常肉眼无法从外观上分辨出皮下瘀伤。2SWIR051AU自然光短波红外图像下损伤橘子整体灰度明显低于健康橘子损伤位置灰度进一步降低可初步识别损伤区域。3SWIR051AU搭配1300nm光源补光健康、损伤橘子之间明暗差距增大损伤区域轮廓更加容易分辨。4SWIR051AU1300nm滤光片和光源图像背景干净橘子损伤暗区边界清晰健康部位与瘀伤部位灰度差异达到最大成像效果最优。3 对比度定量分析为定量评估橘子健康损伤的区分能力采用对比度公式计算CImax−Imin/255其中Imax和 Imin分别为健康橘子和损伤橘子的平均灰度值255为8bit图像灰度值范围。拍摄条件健康橘子灰度值损伤橘子灰度值计算对比度SWIR051AU 直接拍摄73.347.80.10使用1300 nm 光源补光154.897.50.22使用1300nm滤光片和光源206.7103.70.40四、结果分析功能验证SWIR051AU短波红外相机能够有效检测橘子品质损伤橘子与健康橘子成像能够很好地区分开能够精确定位到橘子的损伤部位。现象总结相比于短波红外相机直接拍摄加入1300nm滤光片和光源拍摄成像的对比度最高且对比度提升4倍。性能表现相机信噪比高图像背景干净健康橘子和损伤橘子明暗对比明显能够满足该场景需求。五、结论阿秒科技SWIR051AU短波红外相机能够可靠地应用于橘子品质检测中。在1300nm光源补光与1300nm滤光片配合下可获得最佳的橘子损伤部位图像对比度。该相机具有较高的信噪比和量子效率能够很好地满足该应用场景。