水果和蔬菜含有丰富的维生素、矿物质和有机酸等营养成分,是人类日常生活的必需品。但新鲜果蔬由于季节性强、易腐烂,往往损耗率较大,发展果蔬加工产业能有效的缓解这一问题。干燥作为果蔬加工的一种重要手段,已广泛应用于果蔬加工产业,其方法一般是通过降低果蔬含水率来抑制微生物的生长,延长物料的货架期。但干燥过程中经常发生褐变反应并在形态上产生收缩和卷曲现象,严重影响物料的外观品质。因此,研究果蔬物料干燥过程中外观品质的检测方法对干燥工艺的优化具有十分重要的意义。本研究设计了一套果蔬干燥装置和色泽实时检测系统,并提出了两种果蔬干燥过程中三维形态检测的新方法。论文具体研究内容如下:1.设计了一套可控温控湿的隧道式果蔬干燥装置,装置内部采用热风气流循环流通的方式以降低能耗并提升温湿度控制精度。通过统计不同温湿度梯度下控制器的控制范围可知,低温高湿(50℃、50%RH)时,温度控制效果最佳,控制范围可达到±0.58℃;高温低湿(80℃、10%RH)时,温度控制效果最差,控制范围为±2.05℃。高温低湿(80℃、10%RH)时,湿度控制效果最佳,控制范围可达到±2.96%RH;低温高湿(50℃、50%RH)时,湿度控制效果最差,控制范围为±5.11%RH。2.设计了一套色泽实时检测系统。包括硬件设计和软件编写,并使用基于多项式回归的色泽校正方法。为了验证色泽实时检测系统的可行性,以片状杏鲍菇为对象进行试验分析,试验结果表明:随着干燥时间的推移,不同温度和湿度条件下物料的色差值(35)E均增大;温度或湿度越高,干燥终点的(35)E值越高,50、60、70、80℃条件下物料干燥终点的(35)E值分别为2.09、3.26、5.93、8.15,10、20、30、40%RH条件下物料干燥终点的(35)E值分别为1.72、4.49、5.69、8.90。3.提出果蔬物料干燥时形态检测的新方法——使用Kinect V2传感器搭建图像采集平台获取物料的深度图像和彩色图像,根据两者位置的对应关系提取出深度图像中物料的区域,再通过图像处理方法求出物料正投影面积、深度均值和标准差等参数,并以此为特征参数反映物料干燥时的形态变化规律。以薄片状马铃薯作为试验对象,试验表明:低温(50℃、60℃)与高温(70℃、80℃)对物料干燥过程中的收缩率和卷曲程度均具有显著影响(P<0.05)。温度越高,马铃薯薄片的收缩率越大,而干燥温度与物料卷曲程度呈现先上升后下降的关系,60℃时卷曲度最大,深度均值达到27.81 mm,80℃时降低到18.86 mm。四组温度下,物料的平整度具有显著性差异(P<0.05),50℃时马铃薯片深度值的标准差为7.99 mm,80℃时降低至5.71 mm,说明平整度随着干燥温度升高而增加。4.为了进一步提高检测精度,提出另一种果蔬物料干燥时形态检测的方法——使用Gocator3210传感器搭建点云数据采集平台获取物料的点云图像,通过布料模拟滤波去除图像背景,统计滤波和半径滤波去除噪声数据,再使用贪婪投影算法和拉普拉斯平滑算法重建物料的三维曲面模型。计算物料的曲面面积和表面粗糙度反映三维形态变化规律,并通过经游标卡尺校验过的已知曲面验证该方法的精度,得出长宽高及曲面面积的平均偏差分别为0.75%、0.86%、0.59%、0.81%。以片状杏鲍菇为对象进行试验,试验结果表明:不同温度(50、60、70、80℃)和湿度(10、20、30、40%RH)条件下,杏鲍菇曲面面积的收缩率和表面粗糙度均随着干燥时间的延长而增大,且温度和湿度越高,物料形变越剧烈,即收缩率和粗糙度越大。