我国是一个柚子生产大国,国内柚子品质佳、种类多且种植面积广,而蜜柚又属柚子中的优质品种,具有营养丰富、口感酸甜的特点,深受广大消费者喜爱。然而,目前我国柚子采后商品化处理的技术手段还不够先进,从而缺失了根据内外部品质分级销售带来的经济效益。可食率作为蜜柚的一项重要内部品质指标,在制定蜜柚销售策略方面具有重要作用,帮助蜜柚做到物尽其用。但在实际检测中,传统的人工测量可食率方法耗时费力且对蜜柚有破坏性损伤,因此亟需开发一种无损快速且有潜力应用于在线检测的可食率检测方法。本研究主要以两个品种蜜柚,即红肉蜜柚和琯溪蜜柚为研究对象,开展样品物理参数和X射线图像特征对可食率的预测研究,并根据蜜柚产后商品化处理需求设计了X射线在线检测模块和整套分选装备。首先,探究了不同物理参数组合建立的模型对蜜柚可食率的预测效果,并进行了可食率的初分类;其次,探究了不同X射线图像特征组合建立的模型对蜜柚可食率的预测效果,通过果形指数优化模型,研究了优化后模型的定量预测,并进行了可食率分类;最后,设计了一套蜜柚内外部品质在线检测分级装备,完成了关键机构的仿真以及X射线在线检测模块的设计。本文的主要研究内容和结果如下:（1）研究了基于物理参数的蜜柚可食率预测方法。研究结果表明,在物理参数中,密度是蜜柚可食率预测中最关键的特征,由重量、体积和密度三个特征所建立的多元线性回归模型性能最佳,利用该特征组合,红肉蜜柚、琯溪蜜柚和两品种混合样本预测模型的相对分析误差（Residual Prediction Deviation,RPD）分别为2.08、2.05和2.17,预测集均方根误差（Root Mean Square Error of Prediction,RMSEP）分别为2.86%、1.91%和2.52%,模型的预测性能良好,能够基本满足定性判别需求。随后利用上述三个特征训练了二级分类器来判断蜜柚是否合格（可食率≥60%）,对红肉蜜柚、琯溪蜜柚和混合样本预测集的判别准确率分别达到了85.71%、96.77%和90.80%。（2）研究了基于X射线图像法的蜜柚可食率预测方法。首先,对获得的X射线图像进行图像增强与特征提取,并提出了二维可食率与二维果肉含量两个特征,二维可食率为X射线图像中果肉区域占整果的面积比,二维果肉含量为X射线图像中果肉区域内各像素灰度的对数和。其次,在可食率预测方面,选取了密度、纵向二维可食率和横向二维可食率三个特征,进行全组合的多元线性回归建模与分析,红肉蜜柚与琯溪蜜柚最佳模型的RPD值分别为2.52和2.62,RMSEP分别为2.08%和1.46%。随后,为避免蜜柚果形对纵向二维可食率造成的影响,引入了果形指数对模型修正与优化,优化后最佳模型的特征组合均为果形指数、纵向二维可食率和横向二维可食率,结果表明红肉蜜柚、琯溪蜜柚和混合样本最佳模型的RPD值分别为2.78、2.82和2.83,RMSEP分别为1.99%、1.43%和1.74%。在果肉含量预测方面,最佳模型的特征组合均为纵向二维果肉含量和横向二维果肉含量,红肉蜜柚、琯溪蜜柚和混合样本最佳模型的RPD值分别为2.92、2.05和2.63,RMSEP分别为53.0 g、58.6 g和62.7 g。最后,利用可食率最优预测模型的三个特征训练了二级与三级分类器,其中二级分类器以可食率60%为分界线,对红肉蜜柚、琯溪蜜柚和混合样本预测集的分类准确率分别达到93.10%、96.77%和96.67%;三级分类器以可食率60%和70%为分界线,对红肉蜜柚、琯溪蜜柚和混合样本预测集的分类准确率也能分别达到89.66%、93.55%和91.67%。（3）研究设计了一套蜜柚内外部品质在线检测分级装备。首先,根据蜜柚分选生产需求并结合人机工程学,确定了分级装备的功能模块布局与主要参数（高度、各输送模块的速度等）;其次,完成了分级机构与自由果托汇流机构的运动学仿真,分级机构研究比较了阻挡式、击打式和摆轮式三种分级方法,自由果托汇流机构包括双通道汇流和果托回收汇流;接着,设计了一套具有应用潜力的X射线在线检测模块,并对该模块提出了参数要求,完成了射线防护计算和工作流程介绍;最后,经过检测模块布置、分级通道设计、参数设计等步骤,完成了蜜柚内外部品质在线检测分级成套装备的设计。