糧油檢測技術之計算機視覺技術介紹
在稻米品質的感官評價上,由於人工檢測工作量大,主觀性強,而借助於計算機視覺技術,可以使得稻米品質的檢測技術更加快速、準確。目前,計算機視覺技術已對堊白、粒型、黃粒米率、整精米率、蛋白質含量、直鏈澱粉含量儀等品質指標進行了研究和測定。孫明等舊1研究了基於采用MATLABruanjiankaifapingtailaigouzaojisuanjishijiaodedamiebaijiancesuanfa,zaiduibutongdedamituxiangchulidejichushang,wanchengleduidamiebaiduheebaililvdeceding。lingyundeng[3J、張巧傑等研究了一套基於計算機視覺技術的稻穀品質快速檢測裝置,並初步實現了對直鏈澱粉、堊白度、堊白粒率等參數的檢測,試驗結果表明該裝置對直鏈澱粉的測試精度≤l%,堊白度的測試精度≤1%,堊白粒率的測試精度≤2%,達到了稻米直鏈澱粉、堊e白bai度du和he堊e白bai粒li率lv測ce定ding準zhun確que度du的de要yao求qiu。該gai裝zhuang置zhi具ju有you良liang好hao的de擴kuo展zhan性xing,無wu需xu改gai動dong係xi統tong硬ying件jian,隻zhi要yao通tong過guo擴kuo充chong係xi統tong軟ruan件jian的de方fang法fa,就jiu可ke以yi增zeng加jia對dui大da米mi其qi他ta品pin質zhi參can數shu的de檢jian測ce功gong能neng,如ru異yi品pin種zhong粒li、色澤等。
在精米機整精米率及加工精度上,研究了改變掃描條件和調整圖像分割閾值等方法,消除測定大米的加工精度對堊白米的影響,建立了快速、客觀檢測大米加工精度的方法。吳彥紅等∞1開發了一套基於計算機視覺技術的稻穀品質檢測係統,提取了米粒的麵積、周長等10個特征參數作為整精米檢測特征,並進行了主成分分析,確定了判別整精米的優化閾值。測試表明裂紋米、堊白米、整精米的識別的準確率分別為96.41%,94.79%,96.20%。設計了大米粒型檢測計算機視覺識別試驗裝置,采用灰度變換、閾值分割、平滑處理等圖像處理方法獲取大米的粒形圖像,經特征參數的提取與識別,表明該方法對整粒米、碎米識別準確率分別為98.67%、92.09%。
此ci外wai,利li用yong計ji算suan機ji視shi覺jiao技ji術shu研yan究jiu了le稻dao米mi的de粒li型xing檢jian測ce,但dan該gai方fang法fa要yao求qiu米mi粒li擺bai放fang需xu同tong一yi朝chao向xiang,具ju有you一yi定ding的de局ju限xian性xing,限xian製zhi了le它ta的de實shi際ji應ying用yong。提ti出chu基ji於yu極ji坐zuo標biao的de粒li型xing檢jian測ce算suan法fa,通tong過guo先xian求qiu出chu質zhi心xin再zai求qiu出chu最zui長chang軸zhou與yu最zui短duan軸zhou的de方fang法fa,對dui稻dao米mi外wai形xing進jin行xing橢tuo圓yuan擬ni合he,但dan它ta具ju有you旋xuan轉zhuan不bu變bian性xing,故gu準zhun確que度du有you待dai提ti高gao。利li用yong數shu字zi圖tu像xiang采cai集ji方fang式shi進jin行xing稻dao米mi蛋dan白bai質zhi檢jian測ce,測ce定ding結jie果guo與yu蛋dan白bai質zhi含han量liang標biao定ding值zhi的de偏pian差cha較jiao小xiao,絕jue對dui誤wu差cha的de平ping均jun值zhi僅jin為weiO.37 g/100 g,偏差最大的測定值與標定值的誤差也隻有0.91 g/100 g,可得到較為準確的檢測結果,且可同時完成多個樣品的信息采集,檢測效率顯著提高。侯彩雲等‘1叫利用微切片3維圖像處理係統對稻米品質特性進行了探索性的研究,結果表明借助於3維可視化技術,可以對穀的外觀品質、營養品質及蒸煮品質等進行更為直觀且客觀的觀察與測定。色澤是油脂的重要質量指標之一,常用的測定油脂色澤的方法有羅維朋(Lovibond)比色法和重鉻酸鉀法,但這兩種方法常常受人為因素影響較大。
根gen據ju國guo家jia標biao準zhun在zai羅luo維wei朋peng比bi色se法fa的de基ji礎chu上shang研yan發fa了le計ji算suan機ji圖tu像xiang處chu理li方fang法fa,避bi免mian了le人ren為wei的de主zhu觀guan誤wu差cha,測ce定ding的de重zhong現xian性xing和he重zhong複fu性xing均jun較jiao好hao。利li用yong逐zhu步bu判pan別bie分fen析xi法fa(stepwise discriminant analysis)和計算機的識別係統把椰子油分為不成熟的、半成熟的、成熟的、過成熟的4個等級。通過對400多個樣品進行視覺係統分析,發現對椰子油正確分級的成功率大於90%,並(bing)且(qie),機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)的(de)誤(wu)分(fen)級(ji)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)比(bi)用(yong)人(ren)工(gong)的(de)低(di)。另(ling)外(wai),應(ying)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)圖(tu)像(xiang)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)羅(luo)維(wei)朋(peng)標(biao)準(zhun)色(se)片(pian)與(yu)油(you)脂(zhi)顏(yan)色(se)的(de)關(guan)係(xi),得(de)到(dao)特(te)征(zheng)參(can)數(shu)A(R―G)和B(R/G),當固定羅維朋黃色片70時,最佳特征參數為B,其他情況下最佳特征參數為A。試驗得出利用A或B計算羅維朋紅值的經驗方程,驗證結果表明,不同油脂測定羅維朋紅值與計算結果的相關係數大於0.98,平均誤差小於0.4。



