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國內(nèi)外研究狀況綜述
發(fā)達國家在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測與分級方面，于20世紀(jì)80年代中期就開始了水果品質(zhì)自動檢測的研究,并成功制造了一些水果自動化分級系統(tǒng)。
比如，日本消費者對水果的消費是非常挑剔的，其水果上市前都要經(jīng)過分級包裝。有些價值較高的水果，如冬季上市的西瓜要在標(biāo)簽上標(biāo)出糖度數(shù)值。日本三菱電器公司研制的水果成熟度分級機，就是利用傳感器綜合測出梨的表面顏色、對特定光的透光率、形狀和大小，并與事先貯存在計算機中的優(yōu)良梨的數(shù)據(jù)進行對比，推算出成熟度和糖分。
意大利的果品貯藏加工業(yè)生產(chǎn)中，很早就使用了顏色分級機，主要是對蘋果進行顏色分級，是按照綠色蘋果比紅色蘋果的反射光強的道理進行的。工作時，果實在松軟的傳送帶上跳躍移動，光線可照射到水果的大多部位，這樣就避免了水果單面被照射。反射光傳遞給電腦，由電腦按照反射率的不同來將果實分開，一般分為全綠果、半綠（半紅）果、全紅果等級別。
再有，美國Penwalt公司Decco型分級機是一種新型果實分級機，具有速度快、性能好、通用性強的特點，根據(jù)“體積”分級的原理進行工作，綜合了大小和重量分級機最突出的優(yōu)點，同時消除了二者的缺點，使分級作業(yè)真正得以柔和平緩地進行。Decco分級機工作原理是：提升機輥子將待分級的果實送入四星裝料斗，星輪與提升機以鏈條驅(qū)動的各對定距輥子同步，輥子承載水果通過分級全程，這樣的裝置，星輪可以很柔和地將水果從提升機傳送到由一對滾子形成的凹槽中，根據(jù)選用分級機規(guī)格的不同，分級部分包括6-9行高度可調(diào)的“摩擦指”，滾子從摩擦指下通過，緩緩地作反時針回轉(zhuǎn)，水果則作順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)水果遇到摩擦指（最大的水果首先接觸摩擦指），由于轉(zhuǎn)動與摩擦的組合，水果極柔和地從滾子上移動并落入彈性的擺動活動門上，水果自重足夠使其滑出并滾到輸送皮帶上，然后由皮帶送入包裝槽中。由于水果沒有摔落，也沒有其她任何典型的引起損傷的動作，分級柔和。水果分級只有綜合形狀、大小、色澤、果面缺陷等各種因素，甚至是內(nèi)部品質(zhì)，才能排除其它因素，使分級質(zhì)量得到保證。
還有就是法國的MAF France公司的水果分級包裝設(shè)備，不僅能對果蔬進行分級包裝，還可以利用電子、光學(xué)原理對果蔬表皮的瑕疵進行分選，全電腦監(jiān)控，自動化程度相當(dāng)高。
相對于國外的分級水平，國內(nèi)水果分級市場就比較落后了。國內(nèi)水果分級大部分還采用人工分級方法，只有少數(shù)企業(yè)采用半自動及自動化水果分級。
隨著國民企業(yè)的不斷發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，人們對生活質(zhì)量也有了更高的要求。于是，有關(guān)水果分級的研究也有了很大的進展。我國于20世紀(jì)90年代開始研究利用計算機視覺進行蘋果品質(zhì)的檢測。杭州杭掛機電有限公司與浙江大學(xué)合作 ,在國家“863”計劃項 目的支持下 ,成功研制了國內(nèi)第一套基于機器視覺技術(shù) 、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的 “智能化水果實時檢測與分級生產(chǎn)線” 。該生產(chǎn)線可從快速運動的水果中提取有效圖像信息并對其進行矯正和分析處理 ,以完成水果按國家標(biāo)準(zhǔn)所要求的大小、形狀、色澤、果面缺陷和損傷進行分級。在用于柑桔品質(zhì)實時檢測與分級時,每條生產(chǎn)線每小時可處理水果2—3噸（二軌道） ,并可根據(jù)用戶對生產(chǎn)規(guī)模的需求 ,組合多套 （4—16軌道 ）協(xié)同工作,所設(shè)計的硬件系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性 ,只需對軟件進行適當(dāng)修改 ,即可用于蘋果、梨 、桃子 、西紅柿和土豆等水果 、農(nóng)產(chǎn)品的分檢 ,其技術(shù)水平達到國際同類先進水平。應(yīng)用于實際生產(chǎn)中將減輕農(nóng)民勞動強度 ,提高勞動生產(chǎn)率和水果、農(nóng)產(chǎn)品附加值 ,并可增加農(nóng)民收人 ,具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。江蘇省自主研制生產(chǎn)的電腦控制全自動水果分級流水生產(chǎn)線在陜西成功運行，并通過國家一級科技查新，填補了國內(nèi)果品加工生產(chǎn)機械的空白。 該生產(chǎn)線由江蘇牧羊集團研制，采用水果品質(zhì)視覺系統(tǒng)測與分級，每條生產(chǎn)線每小時能檢測分級2．5噸及3噸水果，適用于柑橘、胡柚、蘋果、西紅柿、土豆等多種水果及農(nóng)產(chǎn)品的快速分級，部分指標(biāo)達到世界先進水平。為配套新生產(chǎn)線，該集團同時研發(fā)出壓榨機、榨汁機等飲料機械，以及去核機、打漿機等果汁生產(chǎn)線前處理設(shè)備與后道包裝設(shè)備，具有良好的應(yīng)用前景。
由以上的信息，我發(fā)現(xiàn)蘋果分級機的輸送裝置在整個分級機中占有重要的位置，對輸送機構(gòu)的設(shè)計是否合理關(guān)系到蘋果分級機的科學(xué)性和效益性。因此，此項課題的研究室十分有價值和必要的。