本发明公开了一种西瓜空心的无损检测系统和方法。系统包括铝型材框架、传输带、托盘、脉冲式喷气装置和激光多普勒测振仪；西瓜经过检测工位时，脉冲式喷气装置激励西瓜振动，激光多普勒测振仪检测西瓜的振动响应信号；通过小波变换的去噪功能获取高信噪比的时域振动响应信号，同时提取时域振动特征参数；接着，利用小波变换的滤波器功能处理上述时域振动响应信号，并通过快速傅立叶变换获取指定频率范围内的频域振动响应信号，同时提取频域振动特征参数；基于上述获取的时频域振动特征参数，建立空心西瓜的预测模型。本发明能够更加准确地无损检测出西瓜的空心缺陷，适用于现场检测。