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1、机遇 挑战 创新2 0 0 2年 基于电特性的水果品质无损检测方法的研究 张立彬， 计时鸣， 骨芳， 赵章风， 郑欣荣， 张宪 ( 浙江工业大学) 摘要: 介绍了水果电特性参数的检测原理， 讨论了在低频段( 0 . 1 1 0 0 k H z ) 内苹果和梨等水果电特性参数的频 率特征， 研究了水果品质与电特性参数之间的关系。提出了基于电特性参数无损检测的水果品质白动分选系统分 类闻值的确定方法。试验结果表明， 当苹果直径在 7 . 0 - 8 . 5 c m之间， 等外品腐烂部分直径大于2 c m、 电容传感器 的测量频率为 1 k H z 时， 分类准确性可达到8 0 %以上 关.词: 水
2、果;电特性;无损检验;分选 中圈分类号文做标识码: A 在我国， 新鲜水果主要来自于个体种植户， 提供 的水果不仅在品质方面存在巨大差异， 而且在包装、 贮藏和运输过程中造成了大量的内部和外部的损伤 和腐烂， 因此， 每年的水果损失率高达2 0 %- 2 6 Y o , 这一数字远远高于发达国家。在储藏和运输过程中 不同成熟度的水果混合或病害果掺杂在正常果之间 是导致水果腐烂主要原因之一。根据水果品质进行 分级， 可以减少和避免上述现象的出现， 有效降低水 果损失率。 水果外观品质可以通过计算机视觉技术进行检 测。 但是其内部品质的检测则相对困难得多。实际 上， 水果内部品质的检测十分重要，
3、一些在外观上并 不明显的缺陷， 却可能在运输和存贮过程中对水果 的品质带来严重的影响。 实际上， 水果的内部品质可以通过水果的生理、 化学和物理性质所反映。水果的微观结构存在着带 电粒子， 在水果的生长、 成熟、 受损及腐败变质等复 杂生物化学过程中， 生物组织的各类化学物质所带 电荷的多少及其在空间的分布决定了水果各生理阶 段的电特性。 T h o m p s o n等人研究了3 0 0 9 0 0 MH z 频段内苹果电特性的变化规律， 发现苹果的电特性 与其成熟度密切相关 M c l e n d o n 等人发现在。 . 5 sk H z 频段内梨的介电常数和损耗角正切值随频 率增长而呈
4、减少趋势， 但随着梨的逐渐成熟， 两者均 逐渐增大 s 3 o N e l s o n 等人在0 . 2 2 0 G H z 频段内对 多种水果进行了研究，5 3 ， 结果表明所测试的水果 的介电常数随频率增加均稳定减少。 加藤宏朗在1 C H z - 1 3 MH z 频段内对比分析了损坏与正常水果在 电特性方面的差异 6 . , ， 结果表明损坏水果的申、 并 联等效电阻及阻抗， 在该频段内低于正常水果， 而串 联等效电电容及损耗因数值则比正常的水果大， 串 联等效电阻与水果的新鲜度或成熟度呈相关性。 基于现有研究成果， 可以认为， 通过水果的电特 性可以有效地反映水果的内部品质， 因此，
5、 基于水果 电特性的水果分级方法是一种值得关注的、 很有发 展前途的新的水果分级方法， 该方法有可能成为实 现水果无损自动分选的一种可行技术。本文基于水 果电特性理论， 探讨实现水果内部品质无损检测有 关的关键技术 收稿日期: 2 0 0 2 - 0 5 - 2 3 基金项目 浙江省自 然科学基金资助项目( 0 0 4 - 3 9 5 2 2 4 )中国意 大利政府科技合作项目( 2 0 0 0 - - 2 0 0 2 ) 作者简介: 张立彬 副校长 教授， 博士生导师， 杭州市浙江工业 大学杭州市浙江工业大学机电一体化工程研究所， 3 1 0 0 1 4 1 水果电特性参数及其无损检测方法
6、1 . 1 水果的电特性参数 水果由果皮、 果肉、 果核组成， 果肉占水果的绝 大部分。 水果属于电介质， 其内部水分含量及空间分 布变化很大. 在受到损伤或处于病态时， 尤其如此， 果实的水分变化直接影响其电特性。 水果分子内部存在电场， 且在分子线度范围内 改变位置， 场强的变化非常剧烈. 这种微观特性决定 着水果的生理、 物理和化学特征. 但微观场的情况无 法用现有电生理技术测量。 因此， 水果的电特性的研 究均是从其宏观着手， 即研究一定体积内微观场的 空间平均值 水果的宏观电特性用复阻抗2 ( 或复导纳Y ) 及 复介电常数: 表示。 这里复阻抗Z ( 或复导纳y ) 是水 果的物体
7、常数， 与水果的个体尺寸相关， 复介电常数 是水果内部物质特性的反映， 与水果个体尺寸无关 水果品质与宏观电特性的关系如图I 所示 2 . 2 水果电特性参数的无损检测方法 水果电特性参数的检测方法有切片、 突刺、 接触 2 0 0 2年 张立彬等: 基于电特性的水果品质无损检测方法的研究 和非接触等方法， 前两种属于有损检测。 后两种方法 将被测水果直接放人平板电极间测定其电特性参 数， 都属于无损检测。 苹果进行电特性检测， 苹果的基本特征参数如表 1 所示采用的测试频段为1 0 0 - 1 0 0 0 0 0 H z ， 极板直 径为 8 0 mm， 极板间距为 8 0 mm, 农 1
8、苹果的若本特征参傲 T a b l e 1 B a s i c c h a r a c t e r i s t i c p a r a me t e r s o f a p p l e s 品种 参数 红富士金帅 平均直径/cm 平均高度/ c m 平均整果质JR/ g 平均含水率/ % 密度 / g c m 一 3 感官特征 7 . 6 8 7 . 6 5 6 . 2 6 . 3 1 8 5 . 6 1 8 7 . 2 8 7 . 1 5 8 9 . 1 1 0 . 9 1 7 0 . 8 3 3 表面鲜亮 ， 手感较硬， 表皮无皱 图1 水果品质与宏观电特性的关系 F ig . 1 R e
9、 l a t io n s h i p b e t w e e n f r u i t q u a l i t y a n d ma c r o s c o p i c d i e l e c t r i c p r o p e r t y 图2 实现水果电特性参数无领检浏的电路原理图 F ig . 2 D ia g r a m o f t h e c ir c u i t p r i n c ip l e f o r r e a l iz in g n o n d e s t r u c t i v e i n s p e c t i o n o f f r u i t d i e l e
10、c t r i c p r o p e r t y 苹果从市场购进后在室温保存 3 -4 d ， 然后在 温度 2 5 -2 7 C、 空气的相对湿度 9 0 %的环境条件 下， 进行电特性参数测试。 测试结果表明， 在 1 0 。 一1 0 0 0 0 0 H z 频段内， 苹 果的等效电容、 相对介电常数和损耗因数随频率增 长均呈减少趋势， 如图3 和图4所示。 从理论上解释 这一现象， 主要是由于电介质极化过程需要一定时 间， 当测试频率升高时， 某些需要长时间的极化过程 就跟不上电场的变化， 因此， 相对介电常数随频率的 增高而趋于下降。损耗因数随频率的变化情况相对 较复杂， 在频率低
11、时， 电介质的极化完全跟得上电场 变化， 相对于外加电压极化没有滞后现象， 此时所产 生的损耗主要由介质的电导形成。 当频率增大时， 有 些极化开始跟不上， 于是产生了极化滞后损耗。 但当 频率很高时， 有些极化来不及形成， 由此产生的滞后 损耗也就不存在。 。“:06介喇 图 2 是实现水果电特性参数无损检测的电路原 理图。 在给定的测量频率。 下， 将被检测水果置于平 行电极之间作为电容器的内部介质， 正弦波发生器 输出的驱动电流1 流过由标准电阻R * 和被检测水果 作为介质的电容器Z构成的申联电路， 通过2 个具 有相同增益K的差分放大器的输出电压E ， 和E r , 经过简单的代数运
12、算， 就可以得到被测水果的复阻 抗 2。 2 一 R+共 7 众 月 ( 1 ) 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 式中。 一 一 角频率， ( - =2 - f ) ; f 电场频率; R C 一 水果的串联等效电阻和电容。 由 式( ll可知， 只要 计算出E ， 和它 2 之比 的 实部 和虚部， 即可求出串联等效电阻和申联等效电容， 进 而进一步求出并联等效电阻、 并联等效电容和复介 电常数 Z 水果电特性参数的变化规律分析 2 . 1 水果电特性今数的颇率特性 选择大小和新鲜程度基本相同的金帅和红富士 颇率 / H z 图3 红富士的等效电容、 相对介电常数 与损耗因数的频
13、率特性 F i g . 3 F r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f e q u i v a l e n t c a p a c i t a n c e , r e l a t i v e d i e l e c t r i c c o n s t a n t a n d l o s s f a c t o r o f H o n g f u s h i a p p l e 由果实生理学可知， 构成水果的细胞是由电阻 及电容较大的细胞膜与具有离子导电性的电阻较小 的细胞液构成。 因此， 在果肉组织间外加低频交流电 压时， 由于低频电
14、流只能通过细胞间的细胞外液， 这 机遇 挑战 创新 2 0 0 2年 1 0 0 0 0 0 1卜1.esLLOC 854201 0000 恻祝只 颐率 / H z 图4 金帅的等效电容 相对介电常数、 顿耗因数的绷率特性 F i g . 4 F r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f e q u i v a l e n t c a p a c i t a n c e . r e l a t i v e d i e l e c t r i c c o n s t a n t a n d l o s s f a c t o r o f
15、J i n s h u a i a p p l e 2 . 2 影响水果电特性参数的因素 生物体特性不仅受其结构特点直接影响， 而且 还受生物组织所处的周围环境影响， 同时测试结果 与测试装置的结构也有一定关系。 其中， 温度和水果 的外形尺寸是直接影响水果在线品质检测准确性的 两个重要因素。 水果的电特性参数与测试时的温度有较大关 联， 一般的规律是低频段特性受温度的影响更大。 随 温度的升高， 阻抗将逐步减少， 频率高于一定值时， 温度的影响将变得很小。图7 是在 2 2 C, 1 2 C, 7 C 温度下， 梨的阻抗随频率的变化曲线。 样整个组织的低频阻抗较大; 由于高频电流既能够 通过
16、细胞外液又能通过电阻电容大的细胞膜流经细 胞内液， 这样整个组织的高频阻抗较小。因此， 水果 的阻抗在1 0 0. 1 0 0 0 0 0 H Z 经历由大到小的变化过 程 ， 如图 5 和图 6 所示 240 0 2 0 0 0 1 6 0 0 1 2 0 0 8 0 0 4 0 0 口越、-N- - t f R , 一一一 ! Z I 一凡 凡 F i g OLeseseses. ， 一 . 一- 一， 一- 一 一 一 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 预率/ H z 图? 不同沮度下梨的筝效队抗比较 C o mp a r i s o n o f e
17、 q u i v a l e n t i mp e d a n c e o f p e a r s u n d e r d i f f e r e n t t e mp e r a t u r e s 凡 / 、 、 味二 汪 们旧八门420 . 曰口nC 恻牟里 1 0 0 0 0 0 频率/ H z 圈5 红害士的争效电阻与等效阻扰的须率特性 F i g . 5 F r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f e q u i v a l e n t r e s i s t a n c e a n d e q u i v a l e n
18、 t im p e d a n c e o f H o n g f u s h i a p p l e 在测试极板直径和极板间距固定时， 水果个体 的外形尺寸对电特性参数的测试结果也将产生影 响。一般说、 水果的尺寸越小， 阻抗值越大， 且在 1 5 k H : 以下频段， 阻抗值有较大的差别， 这是由于电极 间距不变时， 水果尺寸直接影响到电极间介质充填 量， 如图 8 所示。 样本3 护 口沪 一 心 内口交221，0 口哭层区瑕汗 卜LrLrLesL朋 s642OJ 0000 恻半9 0 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 0 0 颇率 / H z 翎率 / H 之 图6 金帅的等
19、效电阻与等效队杭的细率特性 F i g . 5 F r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f e q u i v a l e n t r e s i s t a n c e a n d e q u i v a l e n t i mp e d a n c e o f J i n s h u a i a p p l e 图8 尺寸大小对苹果等效阻枕的影响 F i g . 8 E f f e c t s o f a p p l e s i z e s o n e q u i v a l e n t i m p e d a n c e o f
20、 a p p l e s 由于红富士、 金帅是两种不同品种的苹果， 因而 它们的成分含量及内部组织结构有所不同。由表1 可知， 红富士的含水量低于金帅， 而其密度值则高于 金帅， 因此红富士的组织结构比金帅致密。 品种差别 反映在电特性参数上， 表现为各参数值不尽相同， 但 它们随频率变化的规律是一致的， 即它们的频率特 性趋势一样。 图8 中样本1 的平均质量为1 3 7 . 4 g ， 平均直径 为 6 . 9 1 c t r l ， 平均高度为5 . 5 7 c m; 样本2 的平均质 量为1 4 4 . 4 g ， 平均直径为7 . 0 8 c m， 平均高度为 5 . 7 1 c m
21、; 样本3 的平均质量为1 6 0 . 4 g . 平均直径为 7 . 8 6 c m， 平均高度为 5 . 9 5 c m, 2 . 3 水果内部品质与水果电特性今数的关系 利用无损检测的方法研究苹果和梨等水果的电 2 0 0 2年 张立彬等: 基于电特性的水果品质无损检测方法的研究 特性. 可以得到水果的内部品质与水果电特性参数 之间的相关关系。 图9 和图 1 0 给出了苹果和梨的无损检测结果。 其中: ， = E / E _ E “ , = E 0 I E 。 分别表示相对介电 常数 和损耗因数。 试验结果表明在1 0 0 -1 0 0 0 0 H z 的低 频范围内， 苹果和梨的相对
22、介电常数的频率特性相 类似， 随频率的变化趋势稳定。试验表明， 通过平板 电极方法检测水果的电特性参数可以保证结果的可 靠性， 相对介电常数在水果腐烂或有损伤时将会明 显上升。原因是水果腐烂后， 细胞膜往往破损， 离子 通透性增加， 等效阻抗减小， 同时胶体结合水变成自 由水. 自由水的介电常数远远大于结合水， 导致等效 电容和相对介电常数增大。 果肉， 测量其电特性参数。 表2 给出了填充腐烂果肉 苹果的相对介电常数和等效电容。由表2 可知苹果 剖开后立即合上与完好时 剖开前) 测得的相对介电 常数和等效电容几乎相同， 说明苹果剖开基本不会 影响其电特性， 方法具有可信性。 填充腐烂果肉后测
23、 得的相对介电常数和等效电容明显增加， 表明利用 电特性参数对内部有缺陷的苹果能进行良好的检测 区分。 表 2 水果内部腐烂的棋拟 Ta b l e 2 S i mu l a t i o n o f i n t e r n a l r o t t e n i n a o f f r u i t s 等效电容/ p F相对介电常数 坟充前 剖开后立即合上 坟充后 : . : ， 卜 ，新鲜完好 门 ， . ，折鲜完好 朱烂但变软 未烂但变软 大部分油烂 3. 0 2. 5 夕. n 1. 5 L O 0. 5 0 大部分油烂 t oo t o on1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 频率
24、 f / H z 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 M*f / H z 3 墓于水果电特性参数的水果自动分选 根据上述研究结果可知， 可应用水果电特性参 数评价水果的品质， 并实现水果的自动分选。 准确的 分选， 关键在于选择科学的分类准则。 以苹果为例， 若将其分类为合格品与等外品， 则 属于一维二类问题， 其模式特征的概率结构可表示 为 图9 不同品质红富士苹果的相对介电常数和损耗因素 F i g . 9 R e l a t i v e d i e l e c t r i c c o n s t a n t a n d l o s s f a c t o r o f
25、d i f f e r e n t q u a l i t i e s o f H o n g f u s h i a p p l e s D( m w , ) = 1 一f . ,一。zEP (z lro ,) + P (s I- ,)dz 丁 a ,一 。 P (z ra,) + P (x i- ,)ds ( 2 ) 一 一 有损伤 未损伤 3 . 0 2. 5 2. 0 钻 1 . 5 一 一一有损伤 未损伤 浪 1.00 .5 t on Mo1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 频率f / H z 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 颇率f / H 图1 0
26、不同 品质果的相对介电常数和扭耗因素 F i g . 1 0 R e l a t i v e d i e l e c t r i c c o n s t a n t a n d l o s s f a c t o r o f d i f f e r e n t q u a l i t i e s o f p e a r s 经研究还发现， 苹果未腐烂损伤但随着新鲜度 的下降， 它的自由水分随呼吸作用消耗， 有机酸及原 果胶的含量逐渐减少， 会导致相对介电常数减小， 等 效阻抗则趋于增大。 在试验过程中往往难以找到类似水心苹果等有 内部缺陷的水果。为了探讨外表新鲜完好而内部有 腐烂缺陷的水果的电
27、特性， 我们采用模拟的方法进 行了试验研究。 将好苹果切开后， 挖去部分果肉组织， 填人腐烂 式中D ( - , . 0 , 分类因子; 二 分类模式变 量. 即对应某电特性参数; 。 ; 。 2 一一 分类类别， w , 对应合格品， 。 : 则对应等外品; P ( 刘。 1 ) 是x关 于w ; 的条件概率i 二1 , 2 ; n -( 1 2 对应于二的值 域+ f2 ， 对应于合格品+ n : 对应于等外品类. D ( w , + w 2 ) 一1 表示P ( x l w , ) 与P ( 刘。 : ) 无重叠， 。 1 和。 : 完全 可分， 此时， 只要适当选择分类闹值就可根据，
28、将被 检测苹果准确分类到。 1 或。 , . D ( . , o 2 ) =。 表示 P ( 二 。 1 ) 与P ( x一 。 2 ) 完全重叠， 即。 : 和。 : 绝对不可 分。 由于被检测苹果模式特征具有复杂性， 被检测苹 果的D( w， 。 : ) 实际上均呈现一定程度的不可分特 征， 即P ( x l w , ) 与P ( x I w z ) 之间存在重叠区域。 此 时， 对二 取任何分类闹值均有。 D( w , w 2 ) G 1 ， 系 统不可能无错误地将被检测苹果分类到。 : 或。 :因 此， 在这种情况下， 自 动分选系统在进行分选操作之 前， 需要基于统计的方法进行在线学
29、习， 以便寻找满 足最小分类误差标准的最佳分类阑值。 首先， 根据销售规定的等级标准， 从待分级的苹 果中选择一些合格品和等外品( 如表面腐烂) 作为 样本。 经试验发现， 在 1 l o o k H z 频率范围内， 等 效电容C比等效电阻R具有更好的德定性， 因此， 我 机遇 挑战 创新 2 0 0 2年 们选择平均电容C 。 作为模式变量， 即x= C,= C m a x +C - d m + d m , C a ， 有 ( 3 ) 式中d m a . . d . j. 被测苹果的最大和最小直径， C ，、 C m .n 被测苹果相对最大直径和最小直径的 等效电容根据以下规则自动寻找到最
30、佳分类闹值 C o , 。 1 F C m e毛C0,d T H E NC户 ， = CIE , +C m d 2 EI S E C oa, 式 中 =C m d + ( C I- 9 .1 一C -) ( I一P - ) 数的检测结果基本可以正确反映水果的实际品质情 况， 因此基于电特性无损检测方法实现水果品质的 在线自动化评价是完全可行的。 本文所述方法已经被用于不同品种的苹果分 级， 结果表明当苹果直径在7 . 0 8 . 5 c m之间， 等外 品腐烂部分直径大于 2 c m， 在电容传感器的测量频 率为 1 k H z 时， 分类准确性可以达到 8 0 %以上。另 外， 等外品的损伤
31、部位呈潮湿状时将比损伤部位呈 干燥状时具有更高的分类准确性。 .考文似刁 c ,M . 所有合格样品对应的C 。 的最大值 ; I D a v i d R . T h o mp s o n , G e r a l d L . Z e c h a r i a h C 黑所有等外样品对应C 。 的最小值; P - - 预估的等外品占待分选苹果总数的百分比。 由于d m , . , d m ,. , C m a 、 和C - 。 实际上很难测量， 因 此， 我们以另外两组数据来替代它们， 这两组数据是 任意两个相互垂直方向的直径和相应的等效电容， 所以式( 3 ) 可以替换为式( 4 ) t h e
32、 o r y a n d b i o e l e c t r i c a l me a s u r e me n t sF I Di e l e c t r i c Tr a ps 2 3 。C , +C Z L二 二 二 a、十 a2 ( 4 ) 式中d , . C , 第一直径和该方向上的等效电 容; d _ C 2 第二直径和该方向上的等效电容。 现在， 分选系统就可以依据选定的分类阐值 C o p ， 和被检测个体的C a 分选一批苹果中的合格品和 等外品， 分选规则为 I F C , p , C a T H E N被检苹果属于等外品E L S E 被检苹果属于合格品 4 刁 5 6
33、4结语 水果的生理变化伴随着电介质特征参数的变 化 ， 而 这 一 变 化 可 以 通 过 对 宏 观 电 特 性 参 数 的 检 测 7 得以感知。 设计合适的电特性参数检测电路， 可对水 果的宏观电特性参数进行检测， 试验表明， 电特性参 AS AE, 1 9 7 1 , 1 4 ( 2 ) : 2 1 1 -2 1 5 . Mc l e n d o n B. D e r r e l l , R . H. B r o wn . D i e l e c t r i c p r o p e r t i e s o f p e a c h e s a s a m a t u r i t y i
34、n d e x J . A S A E p a p e r . No 4 9 0 8 5 . 1 9 7 1 . N e l s o n S 0 . M i c r o w a v e d i e l e c t r i c p r o p e r t i e s o f f r e s h f r u it s a n d v e g e t a b l e s J . T r a n s . A S A E , 1 9 8 0 , 2 3 ( 5 ) : 1 3 1 4 一 1 3 1 7 . Ne l s o n S 0. F o r b e s W R. J r . ，K. C. L
35、a wr e n c e . Mi c r o wa v e P e r mi t t i v i t i e s o f F r e s h F r u i t s a n d V e g e t a b l e s f r o m 0 . 2 t o 2 0 G H z J . T r a n s . A S A E . 1 9 9 3 , 3 7 ( 1 ) : 1 8 3 -1 8 9 . N e l s o n S 0, F o r b e s W, J r . ， K. L a wr e n c e . P e r mi t t i v i t i e s o f f r e s
36、h f r u i t s a n d v e g e t a b l e s a t 0 . 2 t o 2 0 G H z J . J o u r n a l o f Mi c r o w a v e P o w e r a n d E l e c t r o m a g n e t i c E n e r g y , 1 9 9 4 , 2 9 ( 2 ) : 8 1 一9 3 . K a t o K. N o n d e s t r u c t i v e m e a s u r e me n t o f f r u i t s q u a l i t y b y e l e c t
37、r i c a l i m p e d a n c e ( P a r t U R . R e s e a r c h R e p o r t o n A g r i c u l t u r a l Ma c h i n e r y , K y o t o U n i v e r s i t y . 1 9 8 7 , 1 7 ( 0 : 5 1 - 8 6 . 加藤宏郎， 高周波. 了it-r:, 又忆止乙农产物o ) 非 破坏鲜度判定( 第 1 报) 1 . 农业机械学会志， 1 9 8 8 , 5 0 ( 6 ) : 9 9 1 0 7 . N o n d e s t r u c t i
38、 v e I n s p e c t i o n o f F r u i t Q u a l i t y B a s e d o n D i e l e c t r i c P r o p e r t y a n d I t s A p p l i c a t i o n i n C l a s s i f y i n g o f F r u i t s Z h a n g L i b i n , J i S h i mi n g , X u F a n g , Z h a o Z h a n g f e n g , Z h e n g X in r o n g . Z h a n g Ma
39、n ( Z h e j i a n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , H a n g z h o u 3 1 0 0 1 4 , P . R C h i n a ) A b s t r a c t : I n t h i s p a p e r , t h e d i e l e c t r i c p r o p e r t y o f f r u i t a n d i t s n o n d e s t r u c t i v e i n s p e c t i o n a r e s t u d i e d a n d t
40、h e i n s p e c t i o n p r i n c i p l e o f f r u i t d i e l e c t r i c p r o p e r t y w a s i n t r o d u c e d . T h e r e l a t i o n s b e t w e e n q u a l i t y a n d d i e l e c t r i c p r o p e r t y o f a p p l e a n d p e a r i n l o w f r e q u e n c y s e g m e n t ( 0 . 1 一1 0 0 k
41、 H z ) w e r e i n v e s t i g a t e d . A n a u t o m a t i c a l l y c l a s s i f y i n g me t h o d b a s e d o n f r u i t d i e l e c t r i c p r o p e r t y w a s d e v e l o p e d a n d p r o p o s e d . T h e r e s u l t s o f e x p e r i m e n t s i n d i c a t e t h a t t h e c l a s s i
42、f i e d a c c u r a c y o f t h i s m e t h o d i s h i g h e r t h a n 8 0 0 o w h e n t h e d i a m e t e r s o f i n s p e c t e d a p p l e s a r e l o c a t e d b e t w e e n 7 . 0 c m t o 8 . 5 c m, t h e d i a m e t e r o f d e f e c t i v e p a r t o f a d e c a y i n g a p p l e i s l a r g e r t h a n 2 c m, a n d w o r k i n g f r e q u e n c y o f a c a p a c i t i v e s e n s o r i s I k H z . K e y w o r d s : F r u i t ; d i e l e c t r i c p r o p e r t y ; n o n - d e s t r u c t i v e i n s p e c t i o n ; c l a s s i f i c a t i o n