猕猴桃因其味道鲜美、营养丰富、富含维生素C而广受消费者喜爱。糖度是猕猴桃内部品质的重要指标之一。在猕猴桃生产、运输、销售等环节中进行糖度检测,实现猕猴桃质量控制,有助于提高经济效益。而传统的检测猕猴桃糖度的方法是有损检测法,仅能用于对样品的抽样检测。近红外光谱检测技术具有无损伤、高效率、低成本等诸多优点,在农产品无损检测领域得到了广泛的应用。现阶段,已有一些利用近红外光谱检测技术无损检测猕猴桃糖度的理论研究,并取得了良好的检测效果。但尚未发现用于无损检测猕猴桃糖度的仪器,因此,本文的目的是基于近红外光谱无损检测技术开发便携式猕猴桃糖度无损检测仪。本文首先完成了微型近红外光谱仪、光纤探头、光源模块、控制电路、控制软件等关键部件选型及设计工作;进而以USB4000微型可见光/近红外光谱仪和STS微型近红外光谱仪为光谱检测器件开发了第一代和第二代猕猴桃糖度无损检测仪;以“徐香”猕猴桃为对象,使用便携式猕猴桃糖度无损检测仪采集光谱数据,建立了预测猕猴桃糖度的偏最小二乘(PLS)模型,并对该检测仪的猕猴桃糖度检测精度进行了检验。本论文的主要工作及取得的主要结论如下:(1)设计了便携式猕猴桃糖度无损检测仪的光纤探头和光源模块。对标准反射光纤探头和市面上常见的卤素灯泡及实验室卤素光源进行了性能测试和分析,结果表明标准反射光纤探头和现有的光源不适于开发便携式猕猴桃糖度无损检测仪。为此,在对猕猴桃果实结构特点以及光谱采集方式和光路结构分析的基础上,确定漫透射方式为采集猕猴桃光谱的最佳方式,并设计了采集漫透射光谱的光纤探头;进而以微型卤素灯泡设计了便携式检测仪的光源模块。(2)研发了基于USB4000微型可见光/近红外光谱仪的便携式猕猴桃糖度无损检测仪并建立了“徐香”猕猴桃糖度预测模型。以USB4000微型可见光/近红外光谱仪为微型近红外光谱仪,以x86平板电脑为控制平台设计了控制电路,采用Java编程语言开发了图形化的控制软件,完成了第一代便携式猕猴桃糖度无损检测仪的开发工作。利用该检测仪获取“徐香”猕猴桃光谱数据,建立了预测“徐香”猕猴桃糖度的PLS模型,该模型的校正相关系数为0.94,校正均方根误差为1.03~oBrix,预测相关系数为0.95,预测均方根误差为1.07~oBrix。将该模型导入到该检测仪中,实现了检测仪的猕猴桃糖度检测功能。(3)研发了基于STS微型近红外光谱仪的便携式猕猴桃糖度无损检测仪并建立了“徐香”猕猴桃糖度预测模型。以体积更小、质量更轻的STS微型近红外光谱仪为微型近红外光谱仪,设计了结构紧凑的第二代猕猴桃专用漫透射光纤探头,以ARM嵌入式开发板为控制平台设计了控制电路,采用Python编程语言设计了操作更加简单的控制软件,完成了检测仪硬件及软件开发工作。利用该检测仪获取“徐香”猕猴桃光谱数据,建立了预测“徐香”猕猴桃糖度的PLS模型,该模型的校正相关系数为0.86,校正均方根误差为0.67~oBrix,预测相关系数为0.83,预测均方根误差为0.68~oBrix。将该模型导入到该检测仪中,实现了检测仪的猕猴桃糖度检测功能。