應用案例
在水果產業的加工與流通環節，分選是保障產品品質穩定、提升市場競爭力的重要環節。傳統水果分選多依賴人工視覺判斷與手動篩選，不僅耗費大量人力時間，效率較低，還難以精準識別水果內部品質狀況，比如糖度、酸度以及隱藏的內部缺陷，容易出現分選標準不統一、誤判漏判等問題，影響水果的商品價值。
隨著高光譜成像技術在農業領域的應用普及，其憑借能同時捕捉物體光譜信息與空間信息的特性，為水果分選提供了新的解決方案。在眾多高光譜相機品牌中，彩譜科技（FigSpec）憑借對農業場景的深度適配，推出的FS-23型號高光譜相機，在水果分選場景中表現突出，成為不少水果加工企業、果園合作社的優選設備。
彩譜FS-23高光譜相機通過解析水果在不同波長光譜下的反射特性，建立“光譜特征-品質指標”的關聯模型，從而實現自動化、精準化的水果分選，整個過程主要分為三個核心步驟：
將彩譜FS-23安裝在水果分選流水線的檢測區域，當水果隨傳送帶勻速經過時，相機可快速捕捉水果的光譜信息。該型號覆蓋400-1000nm的可見光至近紅外光譜范圍，擁有1200個光譜通道，能細致記錄水果表皮的顏色差異、瑕疵情況（如輕微斑點、劃痕），同時還能捕捉反映水果內部品質的光譜信號，比如與糖度、酸度相關的光譜特征，以及內部是否存在空心、褐變等缺陷的信息。
采集到的原始光譜數據會傳輸至配套的FigSpecSorter軟件，軟件先對數據進行預處理，包括降噪、反射率校正等，消除環境光線、設備誤差等因素的干擾。之后，通過軟件內置的算法，從處理后的光譜數據中提取與水果品質相關的特征參數——例如，依據特定波長的光譜反射率計算水果的糖度預測值，通過不同區域的光譜差異識別蘋果內部的霉心病、柑橘的枯水現象，整個過程無需破壞水果，即可獲取全面的品質信息。
軟件將提取的品質特征參數與預設的分選標準（如糖度≥11Brix、無明顯表皮瑕疵、無內部缺陷）進行比對，快速判斷每顆水果的品質等級，并生成相應的分選控制信號。信號傳遞至流水線的執行機構（如氣動推桿、分揀擋板）后，執行機構會精準將不同品質等級的水果分揀至對應的收集通道，實現“檢測-判斷-分選”的一體化操作，無需人工干預。
相比傳統人工分選與普通光學分選設備，高光譜技術在水果分選場景中具備多方面優勢，能有效解決傳統分選的痛點：
高光譜分選采用非接觸式檢測方式，無需切開、擠壓水果，就能獲取內部品質信息，避免了傳統破壞性檢測導致的水果損耗。這種方式尤其適合櫻桃、獼猴桃、葡萄等易損傷、高價值水果的分選，能很大程度保留水果的完整性，保障商品價值。
傳統分選設備大多只能識別水果的大小、顏色等表面特征，無法判斷內部品質，容易出現“表皮完好、內部變質”的“外優內差”情況。而高光譜技術可同時檢測水果的表面瑕疵與內部糖度、酸度、缺陷，讓分選結果更全面，確保每一批次水果的品質一致性，減少因品質問題引發的客戶投訴。
人工分選受操作人員主觀判斷、疲勞程度等因素影響，分選標準難以統一，誤差率較高。高光譜技術通過標準化的算法分析光譜數據，分選精度更穩定——以糖度檢測為例，誤差可控制在要求范圍以內，瑕疵識別準確率也大幅優于人工，能為水果品質分級提供可靠依據。
彩譜FS-23的水果檢測速度，可與各類水果分選流水線無縫對接，無需對現有生產線進行大規模改造。無論是中小型水果加工廠的批量分選需求，還是大型果園的集中分選作業，都能通過高光譜分選大幅減少人工投入，提升整體生產效率。
彩譜科技針對水果分選場景的實際需求，對FS-23高光譜相機進行了專項優化，其優勢主要體現在技術適配性、操作便捷性與場景穩定性三個方面：
FS-23的光譜分辨率優于2.5nm，1200個光譜通道能精準捕捉水果細微的品質差異。比如在柑橘分選時，可通過550nm-600nm波長區間的光譜特征，識別表皮不易察覺的輕微黃斑；通過800nm-900nm波長區間的光譜信號，判斷柑橘內部的糖度差異。即使在流水線強光照射或局部陰影的環境中，也能保證光譜數據的準確性，為品質判斷提供可靠支撐。
考慮到水果分選流水線的空間布局特點，FS-23采用緊湊型結構設計，可靈活安裝在流水線的不同檢測位置，無需對現有設備進行大規模改造。設備功耗低，能適配多數流水線的電力系統；此外，其檢測視場可根據水果大小（如草莓、蘋果、梨等）進行靈活調節，兼容多種水果的分選需求，場景適配性較強。
FS-23配套的FigSpecSorter軟件用戶無需具備專業的光譜分析知識，也不用進行復雜的參數調試，即可快速啟動分選工作。軟件還支持自定義分選標準，比如根據訂單需求調整糖度等級、瑕疵容忍范圍等參數，滿足不同客戶的品質要求。同時，軟件能自動生成分選報告，記錄各等級水果的數量、平均糖度、瑕疵率等數據，方便用戶進行生產追溯與管理。
針對水果加工環境可能存在的粉塵、水汽等問題，FS-23采用IP65防護等級設計，能有效抵御環境中的粉塵侵入與少量水汽侵蝕，減少設備故障風險。無論是低溫的水果冷藏車間，還是高溫的露天分選場地，都能保持穩定運行。此外，彩譜科技提供24小時技術支持，若設備出現問題，能及時響應并提供解決方案，減少因設備停機對生產造成的影響。
水果分選的核心需求在于“精準、高效、無損”，而高光譜相機的性能直接決定了分選效果。彩譜FS-23高光譜相機通過貼合水果分選需求的光譜性能、靈活的安裝設計、易用的軟硬件系統，以及穩定的環境適應性，有效解決了傳統分選方式效率低、精度差、無法檢測內部品質的痛點。
對于需要提升分選效率與品質穩定性的水果加工企業、果園而言，彩譜FS-23不僅能幫助降低人工成本，還能通過精準分選提升水果的商品價值，為水果產業的品質化發展提供可靠的技術支撐。
