大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng)
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目錄
一、系統(tǒng)構(gòu)成.......................................................................................................................................................... 2
二、技術(shù)指標(biāo).......................................................................................................................................................... 2
三、操作步驟.......................................................................................................................................................... 3
1、軟硬件準(zhǔn)備............................................................................................................................................. 3
2、啟動掃描儀............................................................................................................................................. 3
3、尺度標(biāo)定................................................................................................................................................. 3
4、系統(tǒng)和檢驗信息設(shè)置.......................................................................................................................... 4
4、掃描米粒圖像........................................................................................................................................ 4
5、米粒粘連分割........................................................................................................................................ 5
6、粒型計算................................................................................................................................................. 5
7、堊白計算................................................................................................................................................. 6
8、數(shù)據(jù)保存................................................................................................................................................. 8
四、簡化操作.......................................................................................................................................................... 8
五、.......................................................................................................................................................... 8
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng) V2.0
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng) V2.0 操作手冊
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng)（圖 1）是一款通過掃描儀獲得大米圖像后實現(xiàn)大米外觀品質(zhì)指標(biāo)自動檢測的系統(tǒng)。該系統(tǒng)檢測指標(biāo)主要包括：粒型（每顆米粒的長度、寬度、長寬比和面積）、檢測樣品總米粒數(shù)、長度平均值、寬度平均值、長寬比平均值、整米粒數(shù)、碎米粒數(shù)、整精米率、堊白米粒數(shù)、堊白粒率、平均堊 白大小、堊白度、透明度等。
圖 1 大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng)界面
一、系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)由計算機、掃描儀和大米圖像外觀品質(zhì)檢測軟件組成。
二、技術(shù)指標(biāo)
1、掃描儀： Microtek ScanMaker i800，光學(xué)分辨率 4800×9600
2、計算機：（可自行配置，要求 CPU Intel i3 以上，內(nèi)存 2G，硬盤 500G，系
統(tǒng) Windows 7/Windows XP/Windows 8）
3、軟件測量指標(biāo)
(1) 一次掃描大米重量可達(dá) 30 克；
(2) 自動檢測 30 克大米外觀品質(zhì)指標(biāo)時間 30s 左右；
(3) 長寬度測量誤差≤±0,05mm，整精米率誤差≤±1.0%；
(4) 堊白度≤±1.0%；
(5) 符合國標(biāo) GB1354-2009 大米測量標(biāo)準(zhǔn)
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng) V2.0
三、操作步驟
1、軟硬件準(zhǔn)備
首先將掃描儀連接到計算機上，打開大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng)軟件。顯示檢驗信息，可進(jìn)行修改，點擊確定按鈕開始使用軟件。
2、啟動掃描儀
選擇掃描菜單中連接掃描儀（以 Microtek ScanMaker i800 為例），顯示對話框（圖
2a），選擇一款掃描儀，點擊確定，出現(xiàn)掃描界面（圖 2b），選擇掃描類型—— 真彩色，輸出目的——自定義 300DPI，把掃描框拉至，然后點擊掃描。掃 描后大米圖像將出現(xiàn)在軟件界面上（圖 2c）。掃描時間視掃描儀、計算機和掃描 區(qū)域大小而定，大約在 20s~60s 之內(nèi)。掃描圖像分辨率較低時將影響后續(xù)的大米 外觀檢測。
(b) (c)
圖 2 掃描儀參數(shù)設(shè)置
3、尺度標(biāo)定
尺度標(biāo)定一般在次使用系統(tǒng)或更換掃描設(shè)備時執(zhí)行。目前本系統(tǒng)使用的
是 Microtek ScanMaker i800 掃描儀。尺度標(biāo)定方法：放置一根標(biāo)準(zhǔn)的直尺于掃描儀平臺，并進(jìn)行掃描成圖，放大圖像，可清晰看清尺子的刻度。在工具欄中點擊
按鈕，根據(jù)圖中的直尺刻度，用鼠標(biāo)拉一條平行于直尺邊緣的 4cm（根據(jù)直尺
實際刻度）線段（見圖 3），并按下確定按鈕，右上角顯示 1mm=11.80 像素，至此尺度標(biāo)定完成。
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng) V2.0
4、系統(tǒng)和檢驗信息設(shè)置
可對系統(tǒng)圖像顯示的顏色進(jìn)行設(shè)置和檢驗信息的修改（圖 4、5）。
圖 4 系統(tǒng)顏色設(shè)置 圖 5 檢驗信息設(shè)置
4、掃描米粒圖像
把檢測米粒放置在米粒托盤中，并晃動幾下使米粒平鋪于托盤中。把托盤放置在掃描平臺上（圖 6），蓋上掃描儀蓋板進(jìn)行掃描成圖。
圖 6 米粒的掃描圖像
在后面操作過程中，可隨時對米粒圖像進(jìn)行原始大小圖像顯示、自適應(yīng)圖像 顯示、
縮小和放大（工具欄），也可通過鼠標(biāo)滑輪進(jìn)行圖片縮放（圖 7）。
可移動圖片的位置（工具欄），可用圓形和矩形選定檢測區(qū)域（工具欄）。
大米外觀品質(zhì)檢測系統(tǒng) V2.0
圖 7 米粒圖像的縮放
5、米粒粘連分割
掃描的米粒圖像因為顆粒較多，米粒相互之間有粘連現(xiàn)象，需要進(jìn)行分割粘連的米粒。首先對圖像進(jìn)行自動背景閾值計算，也可通過鼠標(biāo)調(diào)整閾值；然后進(jìn)行背景分割（圖 8a），為了去除圖像中的微小雜質(zhì)，單擊去除噪聲按鈕，噪聲值可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，默認(rèn)值為 80。*后單擊自動分割按鈕，系統(tǒng)軟件將進(jìn)行自動的實現(xiàn)粘連米粒分割（圖 8b），分割過程中有分割進(jìn)度條顯示，分割完后，顯示分割時間，根據(jù)米粒多少和粘連程度，分割一般時間≤20s，再單擊去除噪聲按鈕。
(a)背景分割 (b)自動粘連分割圖 8 米粒粘連分割
6、粒型計算
單擊右下角的粒型按鈕，軟件右側(cè)顯示米粒計算面板。單擊粒型面板下面粒 型計算按鈕，軟件將自動計算出粒型的指標(biāo)，主要包括每個米粒的長、寬、長寬 比、面積和碎米標(biāo)記；米?？倲?shù)，所有米粒長、寬和長寬比的平均值；米粒的整 米數(shù)、碎米數(shù)、整精米率（這里整精米率＝整米數(shù)/米?？倲?shù)）（圖 9）。
在米粒圖像中，可用不同顏色的方框顯示了碎米、整米、米粒編號和異常米，也可以取消顯示，此項功能可通過圖像一目了然的看到每個米粒具有的不同粒型。米粒粒型數(shù)據(jù)欄可通過單擊 每個欄目進(jìn)行排序。單擊每個米粒數(shù)據(jù)，圖中將標(biāo)定顯示該米粒，以便從圖像上觀
察該米粒的情況。
此時，可通過查找異常米檢驗圖中異常的米粒，異常的米粒可能包括特別長的米粒和由于少數(shù)米粒粘連嚴(yán)重，未能自動分割，此時可單擊手動分割按鈕，
對未能分割的米粒進(jìn)行劃線分割（圖 10） ，并單擊粒型計算按鈕重新更新數(shù)據(jù)；單擊刪除異常米按鈕，用鼠標(biāo)點擊要刪除的米粒，圖中將刪除該米粒，數(shù)據(jù)將自動
更新。
可通過工具欄中 兩個按鈕手動修改米粒的整碎米信息，數(shù)據(jù)將自動更
新。
7、堊白計算
單擊右下角的堊白按鈕，軟件右側(cè)顯示堊白計算面板。單擊堊白面板上面自
動計算按鈕（這里自動計算有三種方法，OSTU 計算、Fuzzy 計算和 Entropy 計算，一般默認(rèn)情況是 OSTU 計算；也可手動計算，可以調(diào)整閾值的大?。?，每個米粒堊白大小顯示在數(shù)據(jù)框中，其中標(biāo)記為碎米的未參與計算（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，堊白度/堊白粒計算是在整米基礎(chǔ)上計算的）；同時，面板中顯示整米中平均堊白大
小、堊白米粒數(shù)、堊白度、堊白粒率和透明度（圖 11）。
在堊白計算過程中，圖像中存在很多噪聲，包括胚芽和背溝都不屬于堊白區(qū)域需要去除，此時可按去除噪聲按鈕實現(xiàn)這些非堊白區(qū)域的去除（圖 12a），
然后單擊面板下面堊白計算按鈕，軟件將自動更新數(shù)據(jù)。
堊白計算面板中，可顯示每個米粒堊白區(qū)域和其邊界（圖 12b），如果自動堊白計算得到的結(jié)果不理想，可通過手動調(diào)整閾值(面板左上側(cè))實現(xiàn)堊白區(qū)域的
擴大和縮小。
可通過工具欄中 三個按鈕分別實現(xiàn)對單個米粒的閾值修改、畫矩形框刪除堊白區(qū)域和點擊堊白區(qū)域刪除堊白標(biāo)記。
8、數(shù)據(jù)保存
檢測樣品的粒型和堊白計算數(shù)據(jù)可以保存在文件夾，文件類型為 EXCEL 文檔（圖 13） ，其中包括設(shè)置的檢驗信息和米粒平均信息及每粒米的信息。
四、簡化操作
點擊背景閾值計算→點擊背景分割→點擊去除噪聲→點擊自動分割→點擊
去除噪聲→在粒型計算界面中點擊粒型→保存→在堊白計算界面中點擊自動計算→勾選后點擊去除噪聲→點擊堊白→保存。
原創(chuàng)作者：廣州航信科學(xué)儀器有限公司
