Диагностика механических повреждений плодов методом статической спекл-интерферометрии

Аннотация: Предложен метод экспресс-диагностики механических абразивных (сдировых) повреждений кожицы плодов, основанный на оценке пространственной когерентности спекл-структуры отражённого лазерного излучения (статическая спекл-интерферометрия). Продемонстрировано, что в областях абразивных повреждений значительно (в 1.4–1.8 раз) уменьшается радиус корреляции интенсивности отражённого многомодового пучка полупроводникового лазера по сравнению с неповреждённой кожицей. Сканирование участков без кожицы также даёт значительно меньшую дисперсию радиуса корреляции, что служит вторым удобным критерием для идентификации повреждений. Причиной наблюдаемых различий является значительное увеличение степени шероховатости и эффективного размера освещенной области в области повреждения. Метод был протестирован на яблоках (сорт «Гренни Смит») и грушах (сорт «Осенняя Яковлева»), показав высокую статистическую достоверность различий. Метод устойчив к динамическим изменениям, вызванным метаболической активностью тканей, не требует сложной оптики или перенастройки под разные типы плодов и может быть реализован с использованием недорогих лазерных модулей и веб-камер. Применение быстрых преобразований Фурье для расчёта корреляционных характеристик обеспечивает возможность оценки целостности поверхности в реальном времени, что делает метод перспективным для автоматизированного контроля качества на сортировочных линиях

Ключевые слова: оптическая диагностика, спекл-картина, корреляционная функция, дефектоскопия плодов.