果蔬（农产品）皮下组织水平快速无损检测应用的共性问题：

可见近红外光谱、高光谱成像、机器视觉、介电特性、声学特性及超声波、力学检测等方法成功应用于农副产品、食品无损检测，（1）依赖于特征提取和建模；（2）实施手段；（例：光反射、透射光测量，其他。）（3)只反映整体或者局部总特性，如何无损拓展到组织乃至细胞水平？（4）检测技术本身的制约；（例：糖分包含了单糖和多种多糖成分，靠光谱能分开？）。医学上内部可视化手段（如X射线摄片、CT断层扫描，核磁共振成像MRI等）广泛应用且被接受，但有为避免放射残留，克服核磁共振受水的影响，可见近红外波段的断层组织可视化成像作为农产品、食品内部品质快速无损检测大有可为，课题组在国内率先开展了光学相干断层扫描(OCT)应用与农副产品无损检测研究。

水果皮下组织水平的无损检测

无损表征（检测）主要通过光、声、磁或者电信号在果蔬组织中传输后的信息重建及特征提取，在器官水平乃至组织水平的尺度范围有非常多的成功案例。传统光谱和高光谱成像主要收集了由组织局部反射光子，只能反映该组织的整体或者局部特性，可以理解为相对较大尺度的检测过程。果蔬组织皮下浅层组织的直接成像技术在农副产品检测应用尚有空缺，正式我们课题组的研究方向；

放射线通过组织（计算机射线断层扫描成像CT）时，其传导特性导致重建过程无法捕获细节信息且产生放射残留；而核磁共振（MRI）主要引起组织内原子核的自旋运动，极易受水的干扰，表征效果并不稳定；超声波（Ultrasound）通过组织时，由于声波传输的自身限制，波谱及图像重建分辨率有待提高；搭建共聚焦显微光路（Confocal）收集果蔬组织光子，其分辨率可提高到几微米，但并不能提高光子的有效穿透深度，无法实现内部组织表征；为弥补现有无损内部表征手段空缺点，本课题组提出研究组织内部多次散射光子传导及干涉捕获机理，利用其挖掘果蔬组织深度结构信息和实现多尺度组织到大细胞水平的内部表征，在国内外尚无系统性的研究。

科研成果的产业化是目前课题组推进的一项重要工作，欢迎各行各业的同仁试用OCT装置，并推进该项技术在不同领域的应用。联系：zybuaa@163.com

与美国杜克大学在珍珠检测项目合作，开发了一套利用光学干涉信号提取干涉图像任意像素点光谱软件，并用提取的光谱进行了珍珠真伪鉴别实验；实验结果表明干涉图像中提取的光谱将淡水珍珠和多种类型的仿珍珠进行有效的区分；通过本次合作，使得我们初步掌握了提取农副产品内部的指定位置光谱的技术和方法，同时发现了分辨率受限的问题，指明了持续研究的方向；

针对早期果实瘀伤无法使用机器视觉筛选的问题，提出了一套基于光学断层图像的组织总衰减系数计算方法，对比了有损伤和无损伤的两组枇杷在1300nm波长下的平均衰减系数，发现无损伤组的衰减系数要明显高于损伤组，该系数可用于枇杷早期瘀伤的快速判别。枇杷组织在收到机械力后，部分细胞破裂，细胞间质的散射效应减弱，导致衰减下降。初步研究结果表面了断层成像技术应用于枇杷的快速检测具有可行性和应用前景。

采集枇杷果实的在1300nm的高分辨率OCT图像，使用双三次插值算法，对图像进行降采样缩小图像分辨率，进行高斯模糊降噪处理，提取枇杷果实目标和背景的分界线，并进行拉平变换，对图像进行均值滤波、二值化，最终使用分水岭算法分离出细胞区域图像，实验结果表明从OCT图像中提取枇杷组织细胞切片具有可行性。