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整精米率關(guān)乎大米質(zhì)量
大多依靠人工操作檢測(cè)
水稻是我國(guó)主要糧食作物，在糧食市場(chǎng)中，稻米的加工品質(zhì)直接影響著稻米價(jià)格。記者了解到，在加工品質(zhì)中變化最大的就是整精米率，變化幅度在20%-70%之間。整精米是指糙米碾磨成大米時(shí)，米粒長(zhǎng)度達(dá)到完整精米平均長(zhǎng)度3/4以上米粒。在同一品種的稻米中，整精米率越高，米飯的食用品質(zhì)越好。
然而，目前測(cè)定整精米率的自動(dòng)化設(shè)備較少，大多通過人工計(jì)數(shù)算出整精米率。研究團(tuán)隊(duì)成員姚遠(yuǎn)告訴記者，目前，大米整精米率的檢測(cè)方法大多還停留在手工階段，主要利用人眼進(jìn)行識(shí)別。由于人眼識(shí)別檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、重復(fù)性差、檢測(cè)結(jié)果受人為因素影響，在糧食收購過程中，難以達(dá)到對(duì)大米品質(zhì)檢測(cè)快速、客觀和準(zhǔn)確的要求。
“現(xiàn)在計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，包括對(duì)大米品質(zhì)的研究，如米粒幾何特征、裂紋分析、透明度分析等，然而目前學(xué)術(shù)上依舊缺少對(duì)整精米檢測(cè)方法系統(tǒng)的描述，如批量化設(shè)備的構(gòu)建、高效整精米檢測(cè)方法的描述。”姚遠(yuǎn)表示，在這樣的研究理論基礎(chǔ)上，她所在的揚(yáng)州大學(xué)姚之遠(yuǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開始研制一種整精米率測(cè)定儀，通過現(xiàn)代化方式對(duì)整精米進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過一年多時(shí)間，目前這項(xiàng)研究已經(jīng)有了突破性發(fā)展，研究出的實(shí)物機(jī)器不僅組裝簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，而且已在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室和涉農(nóng)企業(yè)試用，用戶反饋較好，具有良好的推廣前景。
測(cè)定儀外形像打印機(jī)
組裝簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單
昨天，記者在農(nóng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室見到了該儀器。從外形上來看，“整精米率測(cè)定儀”更像是一臺(tái)打印機(jī)，由振動(dòng)器、傳送帶、支架、相機(jī)、電腦組成，共分為三個(gè)系統(tǒng)：圖像獲取系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)輸出與顯示系統(tǒng)，是一種精確省時(shí)的測(cè)定設(shè)備。
姚遠(yuǎn)介紹，整精米率測(cè)定儀運(yùn)作過程按時(shí)間順序可以分為五個(gè)操作部分，第一步就是圖像獲取，將米粒通過振動(dòng)器均勻散落在傳送帶上，相機(jī)在正上方拍照獲取米粒初始圖像。第二步進(jìn)行圖像預(yù)處理，將米粒從背景中提取出來，并進(jìn)行去噪和平滑處理。第三步是分離粘連米粒，這也是最為關(guān)鍵的一步，利用米粒相連的圖形，通過凹點(diǎn)檢測(cè)和凹點(diǎn)匹配等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，分離粘連米粒。第四步就是識(shí)別整精米，利用最小外接矩形法計(jì)算粒長(zhǎng)，從而識(shí)別整精米。最后一步，通過相關(guān)的數(shù)學(xué)公式計(jì)算出整精米率，當(dāng)然這也是由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)生成。
“這款儀器零部件少，組裝簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。”姚遠(yuǎn)解釋，目前已在市場(chǎng)上出現(xiàn)的檢測(cè)大米質(zhì)量的機(jī)器價(jià)格在40萬元人民幣左右，而他們研制出的整精米率測(cè)量?jī)x產(chǎn)品售價(jià)不到這類設(shè)備的十分之一，具有很高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前，儀器的關(guān)鍵科研成果已發(fā)表SCI論文一篇，系統(tǒng)處理軟件已申報(bào)軟件著作權(quán)，儀器測(cè)定原理的發(fā)明專利申請(qǐng)已得到受理。
在多家農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)室試用
準(zhǔn)確率高，數(shù)值穩(wěn)定
采訪中，記者了解到，“整精米率測(cè)量?jī)x”設(shè)備已在揚(yáng)州、常熟、泗陽等多家涉農(nóng)企業(yè)試用，用戶反饋較好。實(shí)驗(yàn)中，工作人員會(huì)分別用傳統(tǒng)方法和本設(shè)備測(cè)量?jī)蓚€(gè)水稻品種樣品的整精米率，并與真實(shí)值比較，分析數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，傳統(tǒng)方法測(cè)量所得結(jié)果穩(wěn)定性較差，耗時(shí)明顯較長(zhǎng)。而由測(cè)量?jī)x所得整精米率，準(zhǔn)確率高，數(shù)值穩(wěn)定，測(cè)量過程方便快捷，具有較好的市場(chǎng)推廣前景。
泗陽一家大型糧食種植家庭牧場(chǎng)在試用意見中寫道：該檢測(cè)儀操作方便，人員經(jīng)過簡(jiǎn)單培訓(xùn)即會(huì)使用。在使用中可以節(jié)省大量人力，節(jié)省開支，測(cè)量周期短，滿足公司測(cè)量要求。
姚遠(yuǎn)告訴記者，今后，該儀器可廣泛應(yīng)用于水稻品質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)室、稻米交易市場(chǎng)、稻米品質(zhì)鑒定中心等多個(gè)領(lǐng)域。“未來，該設(shè)備可與稻米加工設(shè)備進(jìn)行組合，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出米口的整精米率，并對(duì)加工設(shè)備進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，可提高加工過程中的整精米率，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。”
