基于mems与单片机的西瓜成熟度无损检测系统的研究-64607417
基于声学特性的西瓜糖度检测系统
特征频率点数量范围的确定
由图 2 可见，选取的频率点数量越多，则模型的相关 系数越高。频率点数量在 1～4 之间时，相关系数 R 小于 0.8 或在 0.8 附近；频率点数量在 4～10 之间时，相关系 数在 0.85～0.95 之间；频率点数量大于 10 之后，相关系 数均大于 0.95。 比较图3和图4，随着模型的校正均方根误差值降低， RMSEC 与 RMSEP 相差逐步增大。选取的频率点数量小于 5 时，模型普遍稳定但相关性不高；选取的频率点数量大于 10 时，检测精度和模型稳定性普遍降低，因此频率点数量 选择在变化较稳定的 6～10 范围较为适宜。
测试点的标记 在西瓜表面选择6 个典型位置作为测试点,试验时，敲 击处的测试点称为敲击点，其余点均称作接收点，并分别 进行标记：1 号点为梗部，2 号点为蒂部，3 号至6 号点均 布在西瓜赤道部位，其中3 号点为西瓜靠地点或靠地点附 近，5 号点位于3 号点对侧，4 号点和6 号点分别均布在3 号 点和5 号点之间。 在每一个测试点都贴上1 个压电式加速度传感器，并标 记为对应的编号。试验时，敲击点i 和接收点j 的加速度信 号共同组成一个敲击-接收点组合ij(i,j 为测试点编号，且 i≠j)。
声学检测方法受干扰较少，检测装置成本低廉、可在野外等各种环境中 工作，且料的声学特性是指物料在声波作用下的反射特性、散射特性、透射特性、 吸收特性、衰减系数和传播速度及其本身的声阻抗与固有频率等，它们反映了声波与 物料相互作用的基本规律。近年，声学特性在农产品无损检测技术中的研究和应用发 展那很快。目前，美国在这方面的研究处于领先地位。
肖珂等提出使用短时能量和过零率提取打击信号的算法来准确判断打击信号 的起始点，可以较准确地检测西瓜成熟度。
於锋在研究西瓜非生物学信息基础上完善了声学检测西瓜系统。
西瓜成熟度无损检验的冲击振动方法
第15卷第3期1999年9月农业工程学报T ran sacti on s of the CSA E V o l .15 N o.3Sep t . 1999西瓜成熟度无损检验的冲击振动方法王书茂① 焦群英(中国农业大学)籍俊杰(河北省农业机械化研究所)摘 要:在试验分析了西瓜的力学和物理特性的基础上,提出了利用西瓜的振动频率响应来判断西瓜成熟度的无损检验方法。
研究表明,传统的判断西瓜成熟度的含糖量与西瓜的振动基频有较好的相关关系。
在此基础上,考虑了西瓜质量的影响,提出了用f 2m 2 3做为西瓜的成熟度指数,并初步确定了“京欣”品种西瓜的成熟度指数范围。
研究结果表明,冲击振动方法是一种比较有效的西瓜成熟度无损检验方法,为工程应用在线测量及分机处理奠定了基础。
关键词:西瓜;成熟度;无损检验;冲击;振动响应收稿日期:1998212218①王书茂,副教授,副院长,北京市清华东路17号 中国农业大学(东校区)车辆工程学院,100083西瓜是我国夏季主要水果。
在判断西瓜成熟度方面,人类已经积累了丰富的经验,如“计算生长期”,“观察外部形态”,“触、拍、压、闻”等无损检验法,为消费者提供成熟的西瓜起到了关键作用。
但这些方法依赖于个人经验等主观因素,尤其消费者难以掌握。
因此,如何科学地、客观地无损检验,按西瓜成熟度分级销售,对销售者和消费者都是有益的。
国内外学者已经开始了这方面的研究。
Yam am o to [1]、何东健[2]等人用测量冲击振动产生的声波特性来研究西瓜等水果品质与固有频率的关系,做了有益的探索。
但由于振动产生的声波易受周围噪声环境的污染,只能在实验室内或夜深人静时进行,难以实用推广。
Kato [3]研制了基于密度的西瓜分级样机,他对80个同一品种的西瓜分别进行了果汁含糖量和整体密度的分析。
他认为西瓜成熟后,密度变小,改变量从不成熟度时的01985g c m 3到成熟时的01888g c m 3。
基于MEMS与单片机的西瓜成熟度无损检测系统的研究
·测试与控制·机电产品开发与创新Development ＆Innovation of M achinery ＆E lectrical P roductsVol．23,No．1Jan ．,2010第23卷第1期2010年1月收稿日期：2009－11－24作者简介：沈蓉尔（1986-），女，上海人，硕士研究生。
研究方向：智能检测与控制；韩玉杰（1951-），男，黑龙江哈尔滨人，博士生导师。
研究方向：智能检测与控制。
0引言如何科学地、按西瓜成熟度分级销售，对消费者和销售者都是有益的。
这方面国内外学者也开始了研究。
本系统是基于MEMS 和凌阳单片机的西瓜成熟度检测系统，利用MEMS 加速度传感器体积小质量轻性能稳定、响应快、频带宽、成本低等特点，以冲击振动无损检测原理为基础，运用单片机实现检测的自动化和智能化，通过振动电路将西瓜成熟度信号经过A/D 采样，经过FFT （快速傅里叶变换）得出西瓜振动的固有频率，经过单片机处理最终在液晶上显示出振动频率、西瓜质量和振动波形，并对西瓜成熟度进行分等。
在传感器方面引入MEMS （微机电系统）技术，运用了MEMS 加速度传感器，而微机电系统是在集成电路生产技术和专用的微机电加工方法的技术上发展起来的高新科技，具有体积小、质量轻、性能稳定、可靠性高、频带宽、成本低等优点，是当今学科交叉的前沿领域。
1检测原理西瓜内部的物理结构分为瓜皮和瓜瓤。
从力学角度，瓜瓤各部分相差较大。
因此瓜瓤又可分为三层。
第一层为接近瓜皮部分，第二层为中间层，第三层为中心部分。
西瓜在成熟的过程中，瓜皮的硬度和弹性模量逐渐增加，但内部瓜瓤组织细胞间结合力随成熟度而变小。
因此瓜瓤变松、脆。
瓜瓤的弹性模量随成熟而变小[1]。
西瓜可以简化为多层球状弹性体。
当其受到瞬态冲击时,球体将产生振动响应。
按照弹性体振动理论：由冲击造成的振动响应的频率是弹性体的固有频率。
球体的固有频率与其材料的密度、几何尺寸和弹性模量等因素有关。
水果成熟度无损检测技术研究进展
摘
要： 无损检测技 术是近年来兴起的有别 于有损检 测手段 的新 兴高科技技术 ， 得到 了众 多
国内外研 究人员的广泛关注， 并且 已经广泛应用 于农业和 工业， 在水 果成熟度检测 方面， 有较 大 的发展 空间， 现通过文献调查及统计分析的方法综述 了 目前 对水果成熟度 的几种无损检测技 术
计、 酸度计等来检测水果 内部 的硬度 、 可溶性糖 、 可滴定
酸等一些与成 熟相 关 的指标 ， 属于有 损检测 ， 均 不仅 检 测过程 中要破坏水果的组 织 ， 而且无法 大规模 地逐个 检 测， 不适于现代果 品生产 。鉴于此 ， 损检测 技术应 运 无
而 生 。无 损 检测 又 称 非破 坏 检 测 ， 一 种 在不 破 坏 被 检 是
实践 中的经验总结 ； 原创性研究论文 １８篇 ， ９ 试验研究 中 所采用的无损 检测 手段 （ １ 包括水 果 的光学特 性检 表 ） 测、 电学特性检测 、 声学特性检测 、 力学冲击振动特性检 测、 化学气息检 测、 机器视觉特性检测等 ， 其中以利用光 学特性进行的研究最多 ， 占到了检 出文献 的 ３． 。研 ２２
北 方 园 艺 ２ ０ ）０ ２ ０ （ ：８ １ １３ ２ ～ ２
吸收率在某一波 长内会 出现峰值 ， 这一 峰值 的变化可
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引、 猴 桃＿＿ 番 茄［２３３４５ 、 子［，］ 芒 猕 ＿ 、 】 ８ ８８３ ，， 柿 ，，， ６３ ６ ］ ３５ 、 ４１
果ｌ删 等。各种检测技术各具 特色 ， ＿ ４ 各有所长。
１ 水果成熟 度无损检测研 究的文献分 析
以“ 成熟度” 主题、 无损检测 ” 为 以“ 为标题在《 国 中
对象的前提下 ， 利用果 品的物理性 质对其 进行检 测 、 评 价的方法 ， 是近年来新兴起 的一种检测果 品品质的高科 技手段 ， 既可 以检测果品品质 ， 又不会对水果造成伤害 ， 保证 了水果的完整性 ， 是确定水果最佳采 收期 和按成 熟 度进行准确分级的关键 ｓ 。无损检测技术具有无损 、 快 速、 准确和实时性 的特性 。目前对果实成熟度进行无损 检测所利用的主要技术有 ： 针对 水果的光学特 性 、 电 学特性ｌ。 声学 特性［ 、 学 冲击振 动特性［－ 、 ３ 、 ３ 力 。 ４５ 化 ０￣ ４
论文-利用超声检测西瓜的成熟度
分类号： O426.9本科生毕业论文（设计）题目：西瓜成熟度的超声检测法作者单位物理学与信息技术学院作者姓名张俊贤专业班级应用电子技术教育（1）班指导教师（职称）郭建中（教授）论文（设计）完成时间二〇一四年五月西瓜成熟度的超声检测法张俊贤陕西师范大学物理学与信息技术学院，陕西西安 710062摘要: 超声波法无损检测技术以其操作简单、快速、适应性强、检测精度较高等特点而在农产品品质无损检测中得到了广泛应用。
为达无损检测西瓜成熟度的目的，本研究在自主搭建的超声学检测台上采集透过西瓜的超声学信号，提取超声从脉冲发射点传到接收点过程中声透过率参数（δ）。
从中选取相关系数前30位的声透过率值，借助软件中多元线性回归函数建立多元线性回归方程。
研究不同发射点和信号接收点组合所建模型的预测值和实测值。
试验结果表明，发射点和接收点位于赤道部位能获得较好的测定模型。
利用Matlab软件中的仿真技术，对超声衰减与西瓜硬度进行仿真。
成熟度指数与坚硬度有较为接近的线性关系。
因此,用西瓜成熟度指数来检验西瓜的成熟程度是一种比较有效的无损检测方法。
关键词：西瓜；超声衰减；Matlab仿真；坚硬度1前言随着现代食品工业的发展以及为了满足市场竞争的需求，人们越来越多地把主要精力投向提高产品品质。
因此，建立有效的农产品无损检测方法对促进食品产业健康蓬勃发展以及提高国民生活质量发挥着重要作用。
在农产品加工中，水果的成熟度以及随后的质量评估都非常重要。
要求有一种可靠、快速、非破坏性的检测技术，用来测量水果中与成熟和品质有关的一些物理性质。
西瓜作为世界上的重要水果之一，为人们所喜爱，给人们带来可观的经济效益。
在判断西瓜成熟度方面,人们积累了丰富的经验,比如“计算生长期”,“观察外部形态”,“触、拍、压、闻”等无损检验法,为消费者提供成熟的西瓜起到了关键作用。
但这些方法依赖于个人经验等主观因素,尤其消费者难以掌握。
然而按西瓜成熟度分级销售,对销售者和消费者都是有益的。
音频检测西瓜成熟度的噪声消除方法
音频检测西瓜成熟度的噪声消除方法作者：肖珂高冠东来源：《湖北农业科学》2013年第18期摘要：针对音频检测西瓜成熟度中击打响应信号更类似噪声的特点，实现了信噪分离方法与小波消噪方法相结合消除环境噪声和信号微小噪声的方法。
在消除嘈杂环境噪声方面，提出使用快速独立分量分析算法（Fast independent componment analisis，FastICA），利用不同两路混有环境噪声的混叠信号分离出噪声和击打信号，以获得能够用于西瓜成熟度检测的击打信号。
在消除能量较小的噪声方面，提出了适合西瓜击打信号特点的小波消噪算法，能够有效降噪并保留高频信息。
该方法经验证达到了较好的噪声消除效果。
关键词：音频检测；小波消噪；快速独立分量分析算法；信噪分离；西瓜成熟度中图分类号：TP391.42 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）18-4510-05西瓜成熟度的音频检测法检测速度快，能够无损检测采摘前后的西瓜成熟度，可用于研制大型在线分选设备和小型便携检测设备，并且造价低廉、应用范围广，从而成为了西瓜内部品质检测方法的国内外研究热点。
由于西瓜在成熟过程中瓜瓤是由致密到疏松逐渐变化的，而西瓜在受迫振动时发出的声音包含西瓜内部组织结构的信息，因此音频检测西瓜成熟度是一种较为有效的检测方法。
早在1968年，音频检测方法就被研究用于检测多种水果蔬菜（包括西瓜）在采摘和存储过程中的成熟度和硬度[1]。
在最近的30年中，音频检测技术发展迅速，并成为西瓜筛选和分级的一种重要方法[2]。
用于西瓜成熟度检测的音频特征一般有衰减系数、传播速度、声阻抗以及透射或反射声波频率等[3]。
其中，Cooke[4]使用音频频率和西瓜重量计算成熟度指标。
Clark[5]则提出使用声波穿过西瓜的衰减时间衡量西瓜成熟度。
何东健等[6]验证了以上理论并提出音频信号波形对称度也与西瓜成熟度密切相关。
高冠东等[7]、肖珂等[8]提出使用透射声波的频带幅值向量特征检测西瓜成熟度。
基于无损检测技术的西瓜糖度数据库的设计与实现
基于无损检测技术的西瓜糖度数据库的设计与实现1.南京农业大学工学院江苏南京 2100312.2.东台市金津果业有限公司江苏盐城 224200摘要：随着计算机技术的发展以及化学计量学研究方法的日益深入，无损检测技术在食品分析、农产品品质检测等领域得到了广泛应用。
西瓜的内部品质检测和分级是提高西瓜品质中最重要的方法之一，而数据库的建立是其中的关键技术。
为了无损检测西瓜糖度，开发了西瓜糖度的数据库，根据收集的西瓜重量、果形、花纹等不同信息输入数据库，建立一个基于糖度的数据库，以用于生产线上的西瓜糖度无损检测，以此满足西瓜在后期生产线的自动分级和包装。
关键词：数据库；糖度检测0引言随着人们生活水平的提高，消费者对西瓜的品质有了更高的要求，然而由于气候的不同、栽培方式不同及其地理环境的差异，导致市场上的西瓜良莠不齐，高质量的西瓜无法卖出它应有的价格，严重影响了果农的收入。
由于这些原因，西瓜的糖度检测就变得尤为重要。
而传统的西瓜糖度检测都是破坏性的，因此无法对市场上出售的西瓜进行分级。
本项目旨在通过收集西瓜糖度数据，建立西瓜糖度数据库，以此来对西瓜糖度无损检测进行研究，完成对西瓜的无损品质分级，提升高质量西瓜的竞争力和价格，减少农民人均劳动力，将机械全自动化应用到农业中，从而提高果农的收入。
1 数据库研发背景九十年代，N Sarkar、Dabenel A 等专家学者便开始使用计算机的图像处理手段和模式识别技术对果品大小、表面损伤等分级进行了研究。
Gutiérrez 等使用移动高光谱成像和不同的机器学习算法在田间条件下对大量葡萄品种进行分类。
日本对水果内部检测技术进行研究是在上世纪八十年代，截止目前，全球最先进的水果分级筛选设备是由日本MAKI公司制造的，该设备可以做到在线同时检测多种指标，可以判断水果内部病变，检测速度可以达到每秒三个及以上。
意大利的SACMI公司具有温湿度补偿功能的西瓜糖度、酸度、成熟度和空心的高精度检测近红外光谱检测分级装备。
基于MEMS的西瓜成熟度无损振动检测
本系统使用 ／ ． ２ ｍ ｚ 来表示西瓜的成熟度 （ 其中 ， 代表西瓜 的一 阶 固有频率 Ｈ ｚ ，ｍ代表西瓜的质量 ） 。选择这个指数的另外一个原 因 是它与 国外对水果成熟度无损检测所取的指数一致 。 国外研究甜瓜 、 桃、 苹果 、菠萝等水果时也采用 厂 ｍ 作 为成熟度 的物理检验指数 ，以代 替有损伤 的压缩试验的检验方法 。 而且成熟度指数与含糖量有较为线性 的关 系， 因此用西瓜成熟度指数来检验西瓜 的成熟度是一种 比较有效的
通过 多次试验发现 ：对于质量一定 的西瓜 ，振动基频越高 ，含糖量
越低 ； 但 西瓜 的含糖量还与其质量有一定 的关系 ， 即对于振动基频一定
的西瓜 ， 质量越大 ， 含糖量也越低 。 西瓜的成熟度指数与质量和频率都
有关系。 成熟西瓜 的固有频率范围 ：１ １ ０ ～ １ ６ ０ Ｈ ｚ 。 成熟度指数标 准 ｐ ＝ ７ ５ ０ ０ ０ ， 小于该指数则西瓜成熟 ， 大 于该指数为
、
引言
近年来 ， 随着对水果需求 的提高 ， 国内外水果 的产量逐年上升 ， 人 们对水果 品质也有 了更高的要求 。 研究表明水果在采摘 、 包装 、 储 运及 加工等作业环节 中， 由于不同成熟度的水果相互混杂等原因造成的损失 率高达 ３ ０ ． ４ ５ ％， 若能根据水果的不同物理特性对水果 品质进行评 定与 分级 ， 从 而对过 于成熟和未成熟的水果能及时加工 ， 对提高储藏质量 是 非常重要 的， 为此 ， 国内外许多科研工作者对水果 的物理特性进行了大
感器 电路 、单片机、按键 、Ｌ Ｃ Ｄ显示器 。系统结构如 图 ｌ 所示 ： ８ ６ 中国电子商务 ２ ０ １ ３ ・ ０ ５
试验选用的西瓜 品种为 “ 景欣二号” ， 选取数量为 １ ５ 个 ，图 ３为对
基于音频和近红外光谱融合技术的西瓜成熟度判别
摘 要：为了满足西瓜成熟度的快速无损检测需求，该研究主要利用声学技术、近红外光谱技术结合 K 最近邻法（k-nearest
neighbor，KNN）、线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）和反向传播人工神经网络（back propagation artificial
of the prediction set，RMSEP）为 0.725%，相比的单独音频信号其均方根误差分别降低了 0.081、0.068 个百分点。研究结
果可为高精度的西瓜品质快速鉴别提供参考。
关键词：声学；近红外光谱；模型；西瓜成熟度；可溶性固形物
doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.09.036
neural network，BP-ANN）3 种化学计量学方法对不同成熟度的西瓜进行定性判别；同时采用联合区间偏最小二乘筛选法
（synergy interval partial least squares，Si-PLS）分别建立声学技术、近红外光谱技术、融合技术的西瓜可溶性固形物预测
模型。结果表明融合技术处理结果均优于单一信号，其 LDA 模型数据的西瓜成熟度模型识别率较佳，校正集和预测集的
0 引 言
从古至今西瓜一直是广受人民群众喜爱的夏季清凉 解渴消暑盛品，尤其在如今温室效应严重的现代生活中， 更受到人们的欢迎。据联国粮农组织的不完全统计， 西瓜位居世界十大果品中的第五位。中国是西瓜种植和 销售的大国，占领着主要市场地位[1]。但随着西瓜产业的 规模化、趋势化，未来西瓜销售市场的竞争趋势不断加 剧，高品质的西瓜必将在未来市场上脱颖而出。因此， 快速准确的判别西瓜成熟度一直是瓜农、消费者以及国 内外学者广泛关注的问题。
基于单片机的超声波无损检测系统设计
基于单片机的超声波无损检测系统设计作者：侯建国赵坡邱广凯袁苑刘毅来源：《理论与创新》2017年第24期摘要：文章设计了一基于单片机的超声波无损检测系统，在AT89C52单片机的作用下，利用硬件和软件相结合的方式完成了测量与检测于一体的设计系统。
本设计是以AT89C52单片机为核心的控制器件，主要由电源电路、发射电路、接收电路、信号调理电路、超声波传感器探头、液晶显示电路等部分组成，各部分协同处理，实现了各部分共同作用下的无损检测功能。
关键词：超声波；AT89C52；无损检测1设计意义该超声波无损检测技术是基于单片机的智能检测技术，该系统有许多功能模块组成，从而提高了系统的稳定性。
超声波无损检测技术与传统的检测技术相比在检测技术领域是一个很大的突破。
现阶段超声波检测技术的发展就是微型机结合的仪器。
本超声波无损检测既紧跟时代的发展潮流又在工业技术方面具有很大的实用性。
2超声波无损检测的基本原理在介质中传播的超声波，当在不同的的介质超声波传播时会发生反射，从而在一定程度上通过对反射回波进行研究和分析出材料内部是否存在缺陷；或者在一定程度上分析反射波的能量变化来判断出材料内部是否存在缺陷。
超声波无损检测可概括四个阶段：超声波发射、超声波传播、超声波接收、超声波分辨。
2.1系统硬件设计整体结构框图虚拟超声波无损检测系统设计的总体结构以AT89C52单片机为核心控制器件，主要由电源电路控制、发射电路、接收电路、信号调理电路、探头等部分组成。
数据采集由AT89C52单片机结合各部分模块电路的功能完成，然后在系统软件下将结果显示在液晶显示屏上，还可通过串行接口与计算机相连对数据进行分析、运算和处理存储。
2.2超声波发射电路的设计根据无损检测装置的设计要求，发射电路中选取双向晶闸管的型号为BTl34 800。
这个器件满足要求其晶闸管的反向峰值电压为800V，额定平均电流为4A（见图1）。
发射电路的工作原理：由核心单元单片机P1.0口输出控制脉冲，其产生激励的超声波探头的高压脉冲信号都是发射电路在发射控制信号的作用下完成的。
基于声学特性的西瓜品质无损检测试验研究
基于声学特性的西瓜品质无损检测试验研究Nondestructive testing of watermelon quality based on acousticcharacteristics摘要我国对农产品的质量要求越来越严格，我们将采取许多方法来提高西瓜市场的竞争力。
目的都是为了提高西瓜的品质质量，而想要提高质量就要提升并完善对西瓜的栽培技术。
对于西瓜的采收和分级评定都离不开西瓜内部的品质的无损检测技术支持。
本次的研究就是为了用无损检测方法中的超声来对新瓜内部进行检测。
此次采用声穿透法，利用非金属检测仪，采取双探头进行检测。
根据内置超声波感应平台上通过西瓜果肉的超声波信号，声音的传输速率从脉冲传输点传输到接收点。
声速，波形及增益等。
研究西瓜内部不同点之间的声速、波形、检测不同点之间的声程的变化以及随时间果肉内部发生变化是否有关系，以此来对西瓜的进行分级，判定西瓜果肉质量的检测方法。
主要是通过西瓜在不同方向上声程的衰减变化来对西瓜品质进行鉴定。
关键字：无损检测；声穿透法；质量；衰减；北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业论文AbstractOur country is more and more strict to the quality of agricultural products, we will take a lot of methods to improve the competitiveness of the watermelon market, the purpose is to improve the quality of watermelon quality, and to improve the quality of watermelon to improve the cultivation technology, The harvest and grading of watermelon can not be separated from the technical support of NDT for the internal quality of watermelon. The purpose of this study is to detect the inside of the new melon with the ultrasonic method of nondestructive testing. This time, the method of sound penetration is adopted, and the non-metal detector is adopted to detect with double probes. According to the ultrasonic signal of watermelon pulp on the built-in ultrasonic induction platform, the transmission rate of sound is transmitted from the pulse transmission point to the receiving point, including sound path, sound speed, waveform and gain, etc. In order to classify watermelon, the speed and wave form of sound between different points, the change of sound path between different points and whether there is a relationship between the changes of pulp with time were studied. By studying the sound velocity waveform between different points inside the watermelon and detecting whether there is a relationship between the change of sound path between different points and the change within the flesh over time, we can classify the watermelon. The main北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业论文method to determine the quality of watermelon flesh is to identify the quality of watermelon by the attenuation of sound path in different directions.Key words: nondestructive testing; Sound penetration; Quality; attenuation;目录目录一、前言 (1)二、西瓜无损检测研究现状 (2)三、西瓜无损检测研究目标、研究内容 (3)（一）研究目标 (3)（二）研究内容 (3)四、超声波检测原理 (4)五、实验方案 (5)（一）研究的基本思路和方法、技术路线 (5)（二）实验步骤 (7)（三）实验测得数据 (8)六、实验分析 (11)北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业论文七、总结 (24)参考文献 (25)一、前言随着中国人民物质生活水平的逐步提高，人们对产品质量的追求也在提高。
西瓜成熟度音频无损检测技术
西瓜成熟度音频无损检测技术肖珂;高冠东;滕桂法;张玉新;贾宇琛【摘要】为了满足采收前后对西瓜成熟度无损检测的需要,实现了在田间环境下通过音频功率谱峰值频率检测西瓜成熟度的方法.在信号预处理部分,提出了使用短时能量和过零率提取出打击信号的算法,能够准确判断打击信号的起止点,完整地提取出每次敲击西瓜的音频信号用于下一步处理,并滤除了录制音频中的微小干扰噪音.在检测成熟度部分,通过实验划分了不同成熟度下功率谱峰值频率区间范围,并用该划分的区间检测西瓜的成熟度.经验证,该方法达到了较高的检测准确度.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2009(031)008【总页数】4页(P150-152,155)【关键词】西瓜;成熟度;短时能量;过零率;功率谱峰值频率【作者】肖珂;高冠东;滕桂法;张玉新;贾宇琛【作者单位】河北农业大学,信息科学与技术学院,河北,保定,071001;河北农业大学,信息科学与技术学院,河北,保定,071001;河北农业大学,信息科学与技术学院,河北,保定,071001;河北农业大学,信息科学与技术学院,河北,保定,071001;河北农业大学,信息科学与技术学院,河北,保定,071001【正文语种】中文【中图分类】TP391.42;S1260 引言我国是西瓜生产大国，西瓜品质的无损检测技术一直是许多学者关注的问题，而利用农产品的声学特性对其品质进行无损检测和分级是近几十年来发展形成的新技术，也是国际上正在研究的热门课题。
它相对于近红外光谱分析、超声波和核磁共振等无损检测方法，具有设备简单、造价低廉及对于瓜类水果检测效果好的优点，因此国内外许多学者对此进行了大量的研究。
在国外，Clark发现声波通过西瓜的衰减时间与西瓜的硬度密切相关，并且衰减时间随着西瓜成熟度的提高而延长[1]。
Yamamoto等利用声激励测出了几种水果(包括西瓜)的固有频率，并证明水果的声学特性与杨氏模量、极限强度和硬度是显著相关的[2]。