買(mǎi)水果的老手都憑借著多年的經(jīng)驗(yàn)，看色澤、聞香氣、聽(tīng)聲音……來(lái)判斷水果的品質(zhì);新手只能抱著試試看的態(tài)度，隨機(jī)開(kāi)出驚喜和巨坑。

　　然而水果好壞的判斷，影響的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是個(gè)人的口感體驗(yàn)，更影響著中國(guó)的一門(mén)“好生意”。

　　先來(lái)跟智譜科技看一組殘酷的數(shù)據(jù)：

　　2021年，我國(guó)果蔬采摘的平均損耗率已高達(dá)30%，造成的果蔬損耗超過(guò)一億噸，而發(fā)達(dá)國(guó)家的果蔬損耗率卻普遍低于5%，甚至有些國(guó)家更是僅有1%～2%。

　　年損耗一億噸果蔬，是什么概念?

　　就是比整個(gè)日本的果蔬總產(chǎn)量還多，換算成經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過(guò)1000億，上千億的果蔬竟然白白浪費(fèi)掉了。如此高損耗的主要原因是水果檢測(cè)技術(shù)落后、采摘不當(dāng)、采后處理不到位。

　　拿水果的成熟度舉例，水果因生長(zhǎng)環(huán)境差異，成熟期各不一致，果農(nóng)在采摘時(shí)容易誤判進(jìn)而誤采，誤采影響著水果后期的品質(zhì)控制和存儲(chǔ)條件判斷。再拿水果運(yùn)輸過(guò)程的損傷為例，果蔬損傷初期外觀與正常果實(shí)基本無(wú)異，然而隨著時(shí)間的推移，損傷組織惡化擴(kuò)散，最終導(dǎo)致整個(gè)果實(shí)腐爛變質(zhì)，又進(jìn)而接觸感染其他果實(shí)。

　　高損耗帶來(lái)的直接問(wèn)題就是水果品質(zhì)問(wèn)題。2009到2018這十年間，我國(guó)水果出口量總體呈下降的趨勢(shì)，十年間的水果出口占比均低于2.8%，而部分發(fā)達(dá)國(guó)家的出口量占比均超過(guò)10%(數(shù)據(jù)來(lái)源：農(nóng)業(yè)貿(mào)易研究)，再加上近年來(lái)疫情影響出口量更低。

　　傳統(tǒng)方式檢測(cè)

　　在傳統(tǒng)果蔬品質(zhì)檢測(cè)中，外部品質(zhì)(大小、形狀、色澤、氣味等)要采用人工檢測(cè)，操作簡(jiǎn)單，但結(jié)果誤差大，且不易量化;內(nèi)部品質(zhì)(糖度、硬度、酸度、內(nèi)部病害等)主要采用理化分析方法檢測(cè)，結(jié)果精確，但需要破壞檢測(cè)對(duì)象，且過(guò)程繁瑣耗時(shí)。

　　光譜成像檢測(cè)

　　傳統(tǒng)果蔬品質(zhì)檢測(cè)方式問(wèn)題重重，因此越來(lái)越多的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于果蔬品質(zhì)檢測(cè)和分選，其中常用的當(dāng)屬光譜成像檢測(cè)技術(shù)。光譜成像檢測(cè)技術(shù)通常結(jié)合圖像處理、光譜分析、化學(xué)計(jì)量學(xué)方法、統(tǒng)計(jì)分析等手段，利用受損果蔬和正常果蔬的圖譜信號(hào)差異實(shí)現(xiàn)損傷檢測(cè)，具有無(wú)損、快速等優(yōu)點(diǎn)，能解決傳統(tǒng)檢測(cè)方法耗時(shí)耗力、成本較高且不易自動(dòng)化等問(wèn)題。在光譜成像技術(shù)領(lǐng)域里，高光譜成像技術(shù)在果蔬品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)中，優(yōu)勢(shì)尤為突出，呈現(xiàn)出巨大的潛力。

　　首先，高光譜成像技術(shù)能同時(shí)得到果蔬的高光譜數(shù)據(jù)信息和RGB圖像信息，將兩者優(yōu)勢(shì)融合于一身，可以獲取更多內(nèi)外部品質(zhì)參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)圖像信息與光譜信息融合，從而能對(duì)果蔬表面損傷、農(nóng)藥殘留等信息進(jìn)行定性檢測(cè)分析。

　　其次，高光譜成像技術(shù)能獲得果蔬在不同波長(zhǎng)下的高光譜圖像信息，可以覆蓋400~2500 nm波段。高光譜圖像能包含對(duì)象的光譜信息和空間信息，不僅能反映外部特征，也能反映內(nèi)部品質(zhì)特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬成熟度、糖度、水分、硬度、可溶性固形物等信息的定量檢測(cè)分析。

　　隨著人們對(duì)果蔬品質(zhì)關(guān)注激增，國(guó)產(chǎn)果蔬在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大，果蔬經(jīng)濟(jì)對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性提出了更高的要求。值得一提的是，由智譜科技首席科學(xué)家曹汛教授獨(dú)創(chuàng)的棱鏡—掩模調(diào)制光譜視頻成像技術(shù)(Prism-mask Modulation Video Imaging Spectrometer)，顛覆性的解決了高光譜成像采不“快”、看不“清”、采不“準(zhǔn)”的瓶頸問(wèn)題，成為世界高光譜成像技術(shù)三大代表之一。

　　基于PMVIS技術(shù)，智譜科技打造具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光譜視頻成像設(shè)備——HF820高光譜相機(jī)，使用混合相機(jī)光譜計(jì)算攝像方法降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，在保證高光譜分辨率的基礎(chǔ)上，取得百萬(wàn)像素量級(jí)光譜視頻成像空間分辨率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)彩色視頻的輸出以及觀測(cè)目標(biāo)在線、準(zhǔn)確的分析。拍攝速度最高可達(dá)20幀/秒，比傳統(tǒng)掃描式設(shè)備快近100倍。

　　智譜科技HF820高光譜相機(jī)

　　目前，智譜科技依托南京大學(xué)成像與智能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)自主研發(fā)的高光譜相機(jī)和視覺(jué)分析模型，積極推動(dòng)與國(guó)內(nèi)果蔬廠商的合作，共同開(kāi)發(fā)能解決業(yè)界痛點(diǎn)的技術(shù)和產(chǎn)品，并針對(duì)果蔬的不同產(chǎn)地、生產(chǎn)環(huán)境、農(nóng)藝條件、品種個(gè)體差異等復(fù)雜因素，去建立多種數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模型，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

　　智譜科技致力用高光譜技術(shù)深入果蔬品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，降低國(guó)內(nèi)果蔬的耗損率，提升其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為中國(guó)這門(mén)“好生意”添加科技利器。未來(lái)，智譜科技仍將竭力去把光譜成像技術(shù)帶到世界的各個(gè)角落，為更多領(lǐng)域創(chuàng)造無(wú)限可能，變革世界生產(chǎn)力。