近年来,农产品中过量使用农药和化学物质的事件频繁发生。农药在农作物的生长过程中的过量使用,不仅会污染环境,危害人类健康,而且对果蔬的进出口贸易造成了不利影响。目前农药残留的检测方法有很多,比如色谱法等传统的检测方法,但是这些检测方法存在仪器昂贵、检测过程复杂、检测时间较长、对样品进行破坏处理等缺点,仅能用于实验室农药残留的精确分析和法定检测。本文对拉曼光谱检测系统进行硬件和软件的设计和开发,可用于苹果中农药的检测。论文取得的主要创新性成果有:1、研制了基于拉曼光谱技术的果蔬农药残留无损快速检测系统装置,实现了果蔬农药残留无损、快速检测。该系统包含CCD相机,确保系统获取高信噪比的拉曼光谱。选择785nm波长的激光器作为系统光源,Y型光纤一侧与拉曼探针连接,另一侧将拉曼光谱探头接收的拉曼散射光传导至拉曼分光仪。2、研制了圆形果蔬样品旋转定位装置,该装置可以方便快捷地对圆形果蔬表面进行逐点光学扫描,自动调节探头与样品表面的检测距离,实现了对各种圆形果蔬的自动检测。3、确定了毒死蜱农药与拉曼信号特征参数的内在联系,建立了苹果毒死蜱农药残留预测模型。采集拉曼信号后的苹果用色谱法进行毒死蜱含量检测,与677 cm-1处的拉曼峰进行定性分析和建立定量模型。在定性分析中,能够检测苹果中毒死蜱含量最低为3.25 mg/kg。定量分析时,首先对拉曼信号进行SG平滑处理,然后扣除荧光背景,建模方法采用多元线性回归法,富士苹果采用8次拟合和迭代8次拟合法扣除荧光背景后分别建立模型,其相关性为0.88和0.96。嘎啦苹果采用8次拟合去除荧光背景建立模型,校正集Rc和验证集Rv分别为0.85和0.79,采用迭代8次拟合去除荧光背景后,Rc和Rv分别为0.86和0.84。4、开发了果蔬农药残留无损快速检测装置的控制与分析软件,该软件基于LabView研发平台,可用于CCD相机的控制以及拉曼光谱的采集,并可以定性定量预测分析样品的结果。此外配备了易于用户操作的界面(GUI),并且可实现工业生产中的实时分析。该果蔬农药残留检测装置能实现对果蔬农药残留的快速、无损、实时检测,检测精度和检测效率高,系统体积小,便于移动,能满足果蔬企业和社会的需求。采用该系统检测溴氰菊酯和啶虫脒农药,可得到较低的检测限,因此可进一步用于工业中果蔬多残留农药的判别和定量分析。