本發(fā)明專利技術(shù)實施例公開了一種大米碎米率在線檢測方法和系統(tǒng)，用于實時、準確檢測大米碎米粒百分比，獲取大米產(chǎn)線生產(chǎn)信息。本發(fā)明專利技術(shù)實施例方法包括：周期性的采集數(shù)目相同的米粒作為檢測樣本；采用攝像裝置對所述檢測樣品進行樣本圖像采集，形成采集圖像數(shù)據(jù)；將所述采集圖像數(shù)據(jù)進行灰度圖像處理，形成灰度圖像數(shù)據(jù)；采用中值濾波以消除所述灰度圖像數(shù)據(jù)噪聲，形成去噪聲圖像數(shù)據(jù)；將所述去噪聲圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理，形成二值圖像數(shù)據(jù)；對所述二值圖像數(shù)據(jù)進行8聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記，以統(tǒng)計每個米粒圖像所占有的像素總數(shù)，以像素的個數(shù)來判斷米粒的面積，得到碎米粒數(shù)，進而得到碎米率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及圖像數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種大米碎米粒在線檢測方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
我國是世界上最大的稻米生產(chǎn)國。而稻米品質(zhì)問題已經(jīng)成為制約我國大米生產(chǎn)、銷售和出口的瓶頸。大米的碎米率是影響大米質(zhì)量和售價的重要指標(biāo)，同時也是反應(yīng)稻米種植水平、大米加工水平的重要指標(biāo)。碎米率即在稻谷的碾磨過程中造成的不完整米粒數(shù)占總米粒數(shù)的百分比。相對于碎米率的另一概念是整精米率，即完整的米粒占總米粒數(shù)的百分比，在國標(biāo)GB/T17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》中有如下規(guī)定：稱取凈稻谷試樣(W0)經(jīng)脫殼后稱量糙米總量(W1)，然后從中稱取一定量的糙米(W2)，用實驗?zāi)朊讬C磨成國家標(biāo)準一等大米的精度，除去糠粉，再揀出整精米粒，稱重(W3)。按公式(1)計算整精米率，其中整精米是指碾磨成精度為國家標(biāo)準一等大米時，米粒產(chǎn)生破碎，其中長度仍達到完整精米粒平均長度的五分之四以上的米粒。H(%)=W3W0×W2W1×100%---(1)]]>式中：H-整精米率；W0-稻谷試樣質(zhì)量，單位g；W1-糙米總質(zhì)量，單位g；W2-實驗?zāi)朊讬C的最佳碾磨質(zhì)量，單位g；W3-整精米粒質(zhì)量，單位g。雙實驗結(jié)果允許差不超過1.0％，求其平均值即為檢驗結(jié)果。國家標(biāo)準中檢測碎米粒需要準確測量米粒的長度，但實際上在圖像檢測中，由于米粒擺放的位置不固定，其準確長度的測量比較困難，因此存在測量結(jié)果不準確和可操作性差等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供了一種大米碎米粒在線檢測方法和系統(tǒng)，用于實時、準確檢測大米碎米粒百分比，獲取大米產(chǎn)線生產(chǎn)信息。本專利技術(shù)一實施例提供的一種大米碎米粒在線檢測方法，用于在線檢測大米碎米粒，判斷大米生產(chǎn)狀態(tài)，包括以下步驟：周期性的采集數(shù)目相同的米粒作為檢測樣本；采用攝像裝置對檢測樣品進行樣本圖像采集，形成采集圖像數(shù)據(jù)；將采集圖像數(shù)據(jù)進行灰度圖像處理，形成灰度圖像數(shù)據(jù)；采用中值濾波以消除灰度圖像數(shù)據(jù)噪聲，形成去噪聲圖像數(shù)據(jù)；將去噪聲圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理，形成二值圖像數(shù)據(jù)；對二值圖像數(shù)據(jù)進行8聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記，以統(tǒng)計每個米粒圖像所占有的像素總數(shù)，以像素的個數(shù)來判斷米粒的面積，得到碎米粒數(shù)，進而得到碎米率。優(yōu)選地，當(dāng)米粒的面積小于平均米粒面積的30％時，判斷米粒為碎米粒；計算碎米粒數(shù)占檢測樣本數(shù)量的百分數(shù)，統(tǒng)計碎米粒百分比，判斷大米生產(chǎn)狀態(tài)。優(yōu)選地，采集圖像數(shù)據(jù)的像素為800*600以上，幀率25fps以上。本專利技術(shù)又一實施例提供了一種大米碎米粒在線檢測系統(tǒng)，用于在線檢測大米碎米粒，判斷大米生產(chǎn)狀態(tài)，包括：采樣裝置，周期性的對在線大米進行采樣收集，形成檢測樣本；圖像信號采集裝置，對檢測樣本進行攝像以及圖像數(shù)據(jù)采集，形成采集圖像數(shù)據(jù)；圖像識別與處理裝置，用于接收采集圖像數(shù)據(jù)，對采集圖像數(shù)據(jù)進行灰度化、去噪聲以及二值化處理，形成二值圖像數(shù)據(jù)，對二值圖像數(shù)據(jù)進行8聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記，以統(tǒng)計每個米粒圖像所占有的像素總數(shù)，以像素的個數(shù)來判斷米粒的面積，得到碎米粒數(shù)；客戶端裝置，用以實時監(jiān)測碎米粒數(shù)，獲取產(chǎn)線運行狀態(tài)信息。優(yōu)選地，采樣裝置安裝在大米生產(chǎn)線上，周期性對大米進行采樣。優(yōu)選地，周期性對大米進行采樣的時間為每20秒采樣一次。優(yōu)選地，采樣裝置為篩狀帶有凹坑的采樣器。優(yōu)選地，圖像信號采集裝置包括攝像裝置和數(shù)據(jù)采集卡，優(yōu)選地，攝像裝置具有800×600以上像素，采集檢測樣品圖像數(shù)據(jù)；優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集卡包括多路數(shù)據(jù)輸入選擇模塊、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊和通信接口模塊，多路數(shù)據(jù)輸入選擇模塊接收圖像數(shù)據(jù)，并通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊將模擬的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，再通過通信接口模塊發(fā)送給圖像識別與處理裝置進行圖像處理。從以上技術(shù)方案可以看出，本專利技術(shù)實施例具有以下優(yōu)點：(1)比較米粒與平均米粒的面積大小，當(dāng)米粒的面積小于平均米粒的30％時，可以判定其為碎米粒，使得測量過程更簡便，測量結(jié)果更精確；(2)采用圖像處理技術(shù)對采樣數(shù)據(jù)進行分析，以二值圖像像素的個數(shù)作為米粒所占區(qū)域的面積，用來計算米粒的大小，以此來判斷圖像中的碎米粒。同時結(jié)合客戶端實時監(jiān)控，提高檢測效率，以保證大米生產(chǎn)質(zhì)量。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例一大米碎米粒在線檢測方法流程圖；圖2是本專利技術(shù)實施例二大米碎米粒在線檢測系統(tǒng)示意圖。具體實施方式本專利技術(shù)實施例提供了一種大米碎米粒在線檢測方法和系統(tǒng)，以下將結(jié)合具體實施例詳細描述本專利技術(shù)實現(xiàn)的過程。一種大米碎米粒在線檢測方法，用于在線檢測大米碎米粒，判斷大米生產(chǎn)狀態(tài)，流程圖如圖1所示：S101，周期性的采集數(shù)目相同的米粒作為檢測樣本；本實施例中采用每分鐘3次即每20秒一次的周期對樣本進行檢測，每次采樣的數(shù)目是100粒，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，可以根據(jù)實際產(chǎn)線生產(chǎn)的需求控制檢測樣本的時間和樣本的大小。S102，采用攝像裝置對檢測樣品進行樣本圖像采集，形成采集圖像數(shù)據(jù)；本實施例中攝像裝置為24位真彩高速攝像裝置，有效像素在800×600以上，每像素24bit，幀率為25fps以上，可保證采集圖像數(shù)據(jù)的準確性，保證檢測效果。S103，將采集圖像數(shù)據(jù)進行灰度圖像處理，形成灰度圖像數(shù)據(jù)；將采集的圖像數(shù)據(jù)通過接口接入數(shù)據(jù)處理裝置進行數(shù)據(jù)處理，先將24位彩色圖像轉(zhuǎn)換為8位灰度圖像，以便數(shù)據(jù)處理裝置進行處理。S104，采用中值濾波以消除灰度圖像數(shù)據(jù)噪聲，形成去噪聲圖像數(shù)據(jù)；S105，將去噪聲圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理，形成二值圖像數(shù)據(jù)；二值圖像數(shù)據(jù)進一步經(jīng)過數(shù)字形態(tài)學(xué)的開運算以消除孤立的小區(qū)域，并進一步消除二值圖像數(shù)據(jù)噪聲。S106，對二值圖像數(shù)據(jù)進行8聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記，當(dāng)連通區(qū)域灰度值與米粒二值圖像灰度值變化明顯時，該聯(lián)通區(qū)域即不屬于米粒范圍；當(dāng)連通區(qū)域灰度值與米粒二值圖像灰度值變化平緩時，可以認為該連通區(qū)域為米粒邊緣，屬于米粒范圍。由此，統(tǒng)計每個米粒圖像所占有的像素總數(shù)，以像素的個數(shù)來判斷米粒的面積，得到碎米粒數(shù)，進而得到碎米率。經(jīng)過處理的二值圖像數(shù)據(jù)能比較完整的反應(yīng)米粒的面積區(qū)域，從而計算米粒的面積，將得出的面積與米粒的平均面積進行比較，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)則，米粒面積的缺失不大于30％平均米粒的面積即可判定為整米粒，從而可以較準確的得出碎米粒數(shù)，判斷碎米率。一種大米碎米粒在線檢測系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括：采樣裝置21，周期性的對在線大米進行采樣收集，形成檢測樣本；本實施例用采用推本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種大米碎米率在線檢測方法，用于在線檢測大米碎米粒，判斷大米
生產(chǎn)狀態(tài)，其特征在于，包括以下步驟：
周期性的采集數(shù)目相同的米粒作為檢測樣本；
采用攝像裝置對所述檢測樣品進行樣本圖像采集，形成采集圖像數(shù)據(jù)；
將所述采集圖像數(shù)據(jù)進行灰度圖像處理，形成灰度圖像數(shù)據(jù)；
采用中值濾波以消除所述灰度圖像數(shù)據(jù)噪聲，形成去噪聲圖像數(shù)據(jù)；
將所述去噪聲圖像數(shù)據(jù)進行二值化處理，形成二值圖像數(shù)據(jù)；
對所述二值圖像數(shù)據(jù)進行8聯(lián)通區(qū)域標(biāo)記，以統(tǒng)計每個米粒圖像所占有
的像素總數(shù)，以像素的個數(shù)來判斷米粒的面積，得到碎米粒數(shù)，進而得到碎
米率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的大米碎米率在線檢測方法，其特征在于：
當(dāng)所述米粒的面積小于平均米粒面積的30％時，判斷所述米粒為碎米粒；
計算所述碎米粒數(shù)占檢測樣本數(shù)量的百分數(shù)，統(tǒng)計碎米粒百分比，判斷
大米生產(chǎn)狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大米碎米率在線檢測方法，其特征在于：
所述采集圖像數(shù)據(jù)的像素為800*600以上，幀率25fps以上。
4.一種大米碎米率在線檢測系統(tǒng)，用于在線檢測大米碎米粒，判斷大米
生產(chǎn)狀態(tài)，其特征在于，包括：
采樣裝置，周期性的對在線大米進行采樣收集，形成檢測樣本；
圖像信號采集裝置，對所述檢測樣本進行攝像以及圖像數(shù)據(jù)采集，形成
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李同強，
申請(專利權(quán))人：浙江工商大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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