霉變花生仁色選試驗(yàn)研究.pdf

1、花生作為油料作物，在世界上具有重要的地位，花生的種植面積排在世界油料作物的第二位，在世界食品市場(chǎng)中占有重要地位?；ㄉ鷥?chǔ)藏等過程中，不可避免的出現(xiàn)霉變，影響花生的品質(zhì)和商品價(jià)值。早期分選花生仁大多依靠人工，勞動(dòng)生產(chǎn)成本高、作業(yè)效率低、精確度低和非常容易受人為主觀因素的影響，然而，我國(guó)尚無專門針對(duì)花生的國(guó)產(chǎn)化成熟光電色選設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，花生仁色選試驗(yàn)研究具有迫切的市場(chǎng)需求和重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果有:

2、>　　(1)以色選機(jī)研究對(duì)象，色選精度Y1、帶出比Y2等參數(shù)當(dāng)作色選機(jī)的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)供料量X1、吹氣時(shí)間X2、靈敏度X3等各因素進(jìn)行響應(yīng)面分析。在Design-Expert8.0.6軟件中，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)帶出比和色選精度二次多項(xiàng)式回歸分析，然后通過試驗(yàn)對(duì)模型和優(yōu)化結(jié)果做準(zhǔn)確性驗(yàn)證，得出的相對(duì)誤差均小于2％，表明了模型可靠性高。通過響應(yīng)面分析法對(duì)各因素相關(guān)性和交互效應(yīng)的影響規(guī)律進(jìn)行分析研究。色選機(jī)最優(yōu)工作參數(shù)組合為供料量36，吹氣時(shí)間為

3、3ms，靈敏度76。性能試驗(yàn)結(jié)果為:色選精度97.54％、帶出比14.66。為花生色選技術(shù)的進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)，并可為完善色選機(jī)的工作參數(shù)優(yōu)化提供參考。
　　(2)花生仁圖像預(yù)處理采用分段拉伸直接灰度變換法對(duì)灰度圖像進(jìn)行增強(qiáng)，對(duì)比度提高;使用中值濾波的方法做圖像濾波;使用迭代法進(jìn)行分割提取花生仁二值圖像;做閉運(yùn)算的形態(tài)學(xué)運(yùn)算;通過像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)變換法完成圖像合成，最后得到經(jīng)過圖像預(yù)處理的彩色花生仁圖像，建立花生仁圖像預(yù)處

4、理模型，得到的花生仁圖像顏色和輪廓特征保留都很好的正常和霉變花生仁合成圖像。
　　(3)通過比較(H)、(S)、(I)、(R)、(G)、(B)均值的相對(duì)偏差，得出(H)、(S)、(R)對(duì)于正?；ㄉ屎兔棺兓ㄉ蕝^(qū)別度較大。(H)、(S)、(R)作為特征參數(shù)輸入到訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)霉變花生仁分選。試驗(yàn)后得出平均分選準(zhǔn)確率為98.82％，T檢驗(yàn)驗(yàn)證人工分選與圖像處理霉變花生仁分選之間無顯著性差異。經(jīng)過花生仁圖像預(yù)處理過程，采

5、用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分選模型，完成對(duì)霉變花生仁的分選，這種算法對(duì)霉變花生仁實(shí)時(shí)分選設(shè)備的研究提供了參考。
　　(4)選用德州儀器(TI)專門針對(duì)圖像處理開發(fā)的C6000系列TMS320C6748 DSP芯片作為系統(tǒng)的主控芯片，并對(duì)TMS320C6748作了簡(jiǎn)要介紹;主要圖像處理算法函數(shù)包含RGB圖像轉(zhuǎn)灰度圖像、RGB圖像轉(zhuǎn)HIS圖像、分段拉伸直接灰度變換法圖像增強(qiáng)、中值濾波、迭代法圖像分割等的花生仁圖像預(yù)處理模型，(H)、(S)、(R)