第二节 农产品加工信息化的研究成果及应用
一、水果内外观品质在线检测信息化
机器视觉在水果内外品质在线检测信息化中发挥了重要作用。机器视觉又称计算机视觉,是随着计算机技术的发展迅速成长起来的,是指计算机对三维空间的感知,包括捕获、分析、识别等过程。它是计算机科学、光学、自动化技术、模式识别、人工智能技术的综合。机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示,一般需要CCD摄像机、检测装置、传送带、计算机、伺服控制系统等设备。在水果分级过程中,水果位于传送带上方,CCD摄像机配置在传送带的上方及周边,在传送带的两侧安装有检测装置。当水果通过CCD摄像机时,CCD摄像机将通过图像采集卡将水果图像传入计算机,由计算机对图像进行一系列处理,确定水果的颜色、大小、形状、表面损伤情况等特征,再根据处理结果控制伺服机构,完成分级。该方法无损水果质量,能减轻人工分级的大量劳动和人为误差,速度快,精度高。
日本的水果分级作业多为集体作业,即果农将各自生产的水果集中到所属农协水果分级场地,经统一分级后推向市场。由于果农的管理水平不同,栽培环境各异,往往导致水果质量不同。过去因人为进行评价,常常出现矛盾,现在,应用计算机图像处理技术,进行随机取样,计算机通过随机取样图像可以计算出这个图像内水果的大中小、优良中差等个数及受损情况、所占比例,并做出综合质量判断,这种方法省时省力且客观公正,而且还可将每个果农的果品品质信息存储在信息管理中心主机里,随时均可加以利用,指导水果生产。
传统的机械式、电子式水果分级流程先是由人工进行等级分级,后由数台相同的机械电子设备分别自动完成大小分级,分级过程为半自动化。而现代计算机图像处理式取代了人工分级,可不分先后地进行等级和大小的同时自动分级,大大提高了工作效率。全自动图像处理式分级系统。在水果分级过程中,水果位于传送带上,CCD摄像机配置在传送带的上方及周边,在传送带的两侧安装有无损伤检测装置。当水果通过CCD摄像机时,水果的颜色、大小、形状、表面损伤情况等均被记录下来,通过这些数字信息的计算机处理即可完成一般分级作业。若想进一步了解内部质量情况,可通过无损伤检测装置测定糖度和酸度等指标。
处理式分级系统因应用了计算机技术,图像使信息数字化,例如,我们可将颜色数值为90~100的规定为优级,80~89为良,损伤面积超过总面积1%降一级,超过3%降两级等,类似这样的工作均可进行量化。
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