本发明为基于机器视觉和X射线的水果品质综合分级方法和装置，该方法首先采集待分级水果的外观图像，计算果面缺陷、果形大小和色泽三种特征的特征值，依据因子分析法和专家经验将水果外观划分为多个等级，对水果外观图像进行标注并生成标签；其次，搭建外观分级网络，将训练后的外观分级网络作为第一初级分类器；然后采集待分级水果的X射线图像并标注，基于人工特征和CNN特征构建三个分类器，采用决策级融合方式对三个分类器的结果进行融合建立第二初级分类器；最后根据水果品质综合分级规则建立次级分类器输出分级结果。将外观品质和内部缺陷信息相结合，完成了水果品质的综合分级，分级指标更加全面，满足了对高品质水果的分级需求。