「新浪科技综合」用人工智能挑西瓜，我们是认真的新浪科技综合2020-07-21 11:01:060阅
来源：中科院物理所
今年夏天 ， ‘热’已成为全球热词 ， 我们经历了炎热六月 ， 正经历酷热七月 ， 马上迎来闷热八月……
在难熬的酷暑面前 ， 抱着半块冰凉的西瓜大快朵颐 ， 无疑是最佳解暑选择了 。 啃着吃 ， 勺子挖着吃 ， 打成沙冰吃 ， 炒着吃 ， 烤着吃 ， 怎么吃都好吃……
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图1/14西瓜对于中国人的意义
世界上 ， 恐怕没有比中国人更爱吃、更能吃也更会吃西瓜的了 。
自从1000多年前南北朝时期 ， 西瓜传入中国 ， 它就慢慢开始登上夏日水果霸主的地位 。
有史学家考证 ， 1000多年前北京地区已有西瓜种植 ， 而古人最早的‘吃西瓜’场面 ， 是在内蒙古辽代墓葬壁画上发现的 ， 此墓筑于公元1026~1027年间 。
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图2/141000 多年来 ， 西瓜的外貌基本没什么变化刚传入中国时 ， 西瓜还属于贵族专享 。 直到公元 1143 年 ， 南宋官员洪皓出使金国回来之时 ， 带回了金人种植的西瓜种子 ， 从此江南有了西瓜 ， 老百姓也能吃上西瓜了 。
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图3/14洪皓回到南宋后 ， 将见闻整理成书洪皓撰写的《松漠纪闻》中 ， 有一段对西瓜的描述：‘西瓜形如匾蒲而圆 ， 色极青翠 ， 经岁则变黄 。 其瓞类甜瓜 ， 味甘脆 ， 中有汁 ， 尤冷 。 予携以归 ， 今禁圃乡囿皆有 。 ’
此后 ， 西瓜开始频现于南宋文人笔端 ， ‘年来处处食西瓜’、‘西瓜黄处藤如织’、‘醉拾西瓜擘’等文字 ， 都表明西瓜已经越来越普及 。
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图4/14湖北恩施发现了北宋咸淳年间的‘西瓜碑’ ， 碑文记载了当地所种植的四种西瓜西瓜 ， 已经成为了中国文化的一部分 。 很多成语都和西瓜有关：老王卖瓜 ， 滚瓜烂熟 ， 瓜熟蒂落 ， 顺藤摸瓜……
2004 年 ， 位于北京大兴区庞各庄镇的‘中国西瓜博物馆’ ， 正式开馆 ， 其外形效果主题为‘飞翔的西瓜’ ， 寓意中国西瓜飞出国门 。 这是国内首家以‘西瓜’为主题的博物馆 。 博物馆内向人们展示西瓜历史、西瓜种植、西瓜文化以及科技等内容 。
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图5/14中国西瓜博物馆里到处都是西瓜相关的照片、漫画、模型根据联合国粮农组织 FAO 公布的数据 ， 当前 ， 我国已成为世界上最大的西瓜生产国和消费国 ， 2018 年我国消化了超过 7000万吨西瓜 ， 也就是人均消费掉了 100 斤 。
所以 ， 在西瓜面前 ， 我们都可以骄傲地说：我终于实现了水果自由！
全球通用挑瓜大法：敲它
不过 ， 吃瓜容易挑瓜难 。 面对一堆长相相似的西瓜 ， 如何才能选中最好最甜的瓜？全球通用的办法是：敲它 。
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图6/14西瓜西瓜告诉我 ， 你是不是最甜的瓜但是 ， 事实上 ， 很多‘吃瓜群众’最后敲来敲去 ， 也听不到西瓜的回答 。
于是 ， 一位浙江大学的博士写了一篇 130 页的论文《西瓜成熟度和内部空心的声学检测技术及装置研究》 ， 告诉我们 ， 如何利用人工智能技术 ， 从敲西瓜的声音来判别最甜的西瓜 。
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图7/14除了这位博士 ， 还有很多硕博士也都在做这方面的研究当然 ， 他做这项研究的初衷 ， 是为了提高瓜农收入 ， 扩大西瓜的对外出口 。 也顺便造福一下我们广大‘吃瓜群众’ 。
传统方法如何判断西瓜成熟
我国西瓜产量和种植面积居世界第一 ， 但是出口量却不到产量的 1% ， 不仅是因为我们自己消耗的多 ， 还因为西瓜产后检测和处理的手段落后 ， 导致质量良莠不齐 ， 商品化程度较低 。
西瓜是否适时采收对西瓜品质影响极大 ， 过熟或者不熟采摘都会影响西瓜的品质与口感 。 在我国 ， 采收时机主要还是依赖于瓜农的主观经验 ， 他们往往通过生长周期、气候（主要是气温）以及观察瓜皮颜色、纹理来判断西瓜成熟情况 。
当然 ， 还有一个技巧 ， 就是上文提到的 ， 敲瓜皮听声音 。 这是目前瓜农最常用的方法 。
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图8/14从左至右西瓜成熟度分别为：未熟 ， 成熟 ， 过熟一般来说 ， 未熟西瓜声音较清脆 ， 敲打时会发出‘咚咚咚’的声音 ， 成熟瓜声音比较低浊 ， 发声为‘嘭嘭嘭’ ， 而过熟西瓜则会发出‘扑扑扑’的声音 。 靠人工一个一个去检测 ， 费时费力且依赖经验 ， 准确率无法保证 。
如今 ， 计算机、图像处理、传感器等技术飞速发展 ， 将这些技术广泛用于农产品品质检测中 ， 可以大大提高检测效率与准确率 。
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