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基本信息
- 項目名稱：
- 面粉麩星的計算機檢測系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)用于檢測面粉中的微小雜質(zhì)--麩星。其主要成分包括面粉加工過程中未分離出去的小麥麩皮、蕎麥皮、草籽皮，以及大小、比重與小麥相近的黑石塊、煤渣等。系統(tǒng)使用基于圖像處理和模式識別理論基礎(chǔ)上的計算機智能檢測技術(shù)，，準(zhǔn)確、快捷地量化出面粉麩星的數(shù)量、面積、所占比例，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工觀測方式。有利于質(zhì)監(jiān)部門對面粉產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制；幫助面粉生產(chǎn)企業(yè)提高效益；保障食品質(zhì)量，使消費者從中獲益。
- 詳細(xì)介紹：
- 面粉麩星的計算機檢測系統(tǒng)是以麩星檢測和測量為研究內(nèi)容，利用已有的圖像處理和模式識別理論，采用一些新的算法，開發(fā)出的能用于識別和測量面粉麩星的計算機檢測軟件。系統(tǒng)的檢測軟件的優(yōu)勢在于不僅能準(zhǔn)確地判斷識別單位面積的麩星個數(shù)，而且能夠計算出面粉中單個麩星的面積大小、麩星總面積及百分比等量化值。與傳統(tǒng)人工檢測相比，本系統(tǒng)實現(xiàn)了一個從定性檢測到定量檢測，人工檢測到計算機自動檢測的轉(zhuǎn)變。 該面粉麩星檢測系統(tǒng)是實現(xiàn)的基本功能包括：識別面粉樣本圖像中的麩星；標(biāo)注麩星的大小并計算麩星的個數(shù)和面積；計算麩星所占的面積比例；在屏幕上顯示檢測的結(jié)果；顯示當(dāng)前狀態(tài)、檢測時間；保存每次檢測的結(jié)果；保存每次設(shè)置的參數(shù)。 此外，該系統(tǒng)還帶有一些附加的功能，包括：修改麩星檢測的靈敏度；實現(xiàn)手動單幀采集和檢測，實現(xiàn)系統(tǒng)連續(xù)自動檢測功能；查詢過去某段時間內(nèi)的檢測數(shù)據(jù)；保存系統(tǒng)參數(shù)，退出程序后，下次重新啟動程序時按照前一次結(jié)束時的狀態(tài)繼續(xù)運行。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 目前國內(nèi)用于麩星檢測的做法是質(zhì)檢專家定期到面粉廠家檢測，通過人工觀測的方法來界定面粉中麩星的含量。專家通過標(biāo)準(zhǔn)樣品與送檢樣品通過實驗的手段對比，從而確定面粉的等級。由于人的主觀性很強，易造成檢測結(jié)果誤差較大，速度慢，無法做到量化。而且，麩星的定量測量儀器市場是空白的。我國在面粉麩星檢測這個領(lǐng)域還處于探索階段。 基本思路： 本裝置采用攝像頭實時或快速拍攝面粉圖像，面粉圖像經(jīng)圖像采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)碼圖片送入計算機，經(jīng)過面粉麩星識別與檢測系統(tǒng)計算出面粉中麩星的數(shù)目、麩星所占面粉的比例、面粉中各個麩星的大小等相關(guān)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)可根據(jù)這些數(shù)據(jù)設(shè)定指標(biāo)對面粉質(zhì)量作出評估。 創(chuàng)新點和技術(shù)關(guān)鍵： 本系統(tǒng)對麩星的識別和檢測是建立在數(shù)字圖像處理和模式識別相關(guān)理論基礎(chǔ)上。算法主要包括面粉圖像的預(yù)處理和麩星的識別與測量。圖像的預(yù)處理中首先是灰度圖像轉(zhuǎn)換，然后采用了高斯平滑濾波加上拉普拉斯銳化的處理算法。在預(yù)處理的基礎(chǔ)上，借鑒閾值分割和模板匹配法的思路，將面粉圖像分成多個小塊的方法，對單個小塊計算灰度值求得圖像的最佳閾值，計算圖像中麩星的數(shù)目和大小。在此基礎(chǔ)上，對圖像進(jìn)行對比度分析，完成麩星相關(guān)信息獲取工作，在顯示設(shè)備上顯示獲得的數(shù)據(jù)，完成了麩星的定量檢測工作。 作品主要技術(shù)指標(biāo)： 適應(yīng)面粉生產(chǎn)線產(chǎn)量：5-50噸/小時； 識別最小麩星點：0.001mm； 測量范圍：0.01%-2.5% ； 識別速度為每分鐘五個樣點； 識別精度為千分之一；
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)小麥粉加工精度檢驗方法還是一種感官檢驗方法，該方法不僅受主觀因素影響大，而且操作繁瑣，判斷誤差較大，結(jié)果表述不準(zhǔn)確。近年來，歐美等科技水平較高的國家已開始研究運用計算機圖像處理技術(shù)測定小麥粉的粉色與麩星，以確定小麥粉的加工精度。我國在面粉麩星檢測這個領(lǐng)域還處于探索階段。 國家“十五”科技攻關(guān)計劃中“農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)及設(shè)備研究開發(fā)”項目的“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測技術(shù)及設(shè)備研究開發(fā)”課題的專題“小麥質(zhì)量快速檢測技術(shù)與設(shè)備研究與開發(fā)”。其目的就是分析國內(nèi)外常用小麥粉加工精度檢測方法，找尋采用數(shù)字圖像處理技術(shù)表征小麥粉加工精度的最佳指標(biāo)；研究開發(fā)采用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測小麥粉粉色與麩星的方法及儀器，為確定小麥粉加工精度，客觀、科學(xué)地評價小麥粉質(zhì)量提供技術(shù)保證。 總的來說，本系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了面粉麩星的量化檢測，并且已經(jīng)獲得中國的專利批準(zhǔn)，技術(shù)水平屬于國內(nèi)領(lǐng)先。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 一、2010年3月28日，學(xué)?？萍继幨苷憬】萍紡d的委托，組織專家對李同強教授承擔(dān)的浙江省科技項目“面粉麩星的在線識別及面粉質(zhì)量檢測系統(tǒng)”進(jìn)行了鑒定。學(xué)校科技處副處長主持了鑒定會，學(xué)院陳小余和周融副院長出席了鑒定會，李同強教授介紹了項目完成情況，與會專家進(jìn)行了討論，最后一致認(rèn)為：該項目完成了任務(wù)書規(guī)定的主要工作，做出了樣機，機器經(jīng)面粉廠實際應(yīng)用效果良好，增加了面粉質(zhì)量檢測設(shè)備，提高了面粉廠的效益。 二、國家知識產(chǎn)權(quán)局確定專利申請?zhí)?、申請日、申請人和發(fā)明創(chuàng)造名稱通知如下：申請?zhí)?010201336977；申請日：2010年03月18日；申請人：浙江工商大學(xué)。 三、中國版權(quán)保護(hù)中心軟件登記部于2011年04月07日對申請人提出的軟件登記申請予以受理。申請人：付壯。
作品所處階段
- 中試階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利參與。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 該產(chǎn)品是以軟件的形式呈現(xiàn)，配有相應(yīng)的觸摸屏。觸摸屏上有軟件的操作菜單，可以直接在觸摸屏上的菜單選擇進(jìn)行操作。具體的軟件操作說明可以參考軟件程序的聯(lián)機幫助。 該項目的應(yīng)用和前景同樣比較廣泛，不但可用于小麥面粉加工和流通領(lǐng)域，而且可用于紡織品瑕疵檢測，造紙廠紙張瑕疵、粗糙度、白度等檢測，食品表面及透明度檢測、制藥過程及成品檢測，各種工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量檢測等許多領(lǐng)域。應(yīng)用前景非常廣闊。 在經(jīng)濟的市場分析上，我們預(yù)計每套設(shè)備可銷售4萬元左右，全國有1萬多家面粉廠，每年生產(chǎn)銷售1000套，即產(chǎn)值達(dá)4000多萬元，利稅可達(dá)1000萬元以上。我們研制開發(fā)的面粉麩星計算機識別系統(tǒng)是利用計算機圖形學(xué)、圖像學(xué)、數(shù)字方式識別麩星的多少和大小，克服人工觀測的不一致性與不準(zhǔn)確性，速度快，勞動強度小，有利于制粉廠調(diào)整制粉工藝，以便于生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的面粉，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，應(yīng)用前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 目前，我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)小麥粉加工精度檢驗方法還是一種感官檢驗方法，經(jīng)人工搭粉或者蒸饅頭后，采取打粉板對比國標(biāo)樣目測的方法，確定小麥粉的加工精度。該方法不僅受主觀因素影響大，而且操作繁瑣，判斷誤差較大，結(jié)果表述不準(zhǔn)確。由于國標(biāo)方法測定帶有主觀性，不能量化，生產(chǎn)企業(yè)在質(zhì)量控制過程中，常采用灰分含量間接表示小麥粉的加工精度?；曳趾繙y定方法客觀，結(jié)果可以數(shù)字化。但是，灰分含量測定時間長，而且小麥的品種不同、種植條件不同，其灰分含量差異較大。因此，用灰分含量表示小麥粉加工精度仍有一定的局限性。而且，本系統(tǒng)已獲得2010年科技查新報告（報告編號：201033B2101094），總的來說，技術(shù)水平屬于國內(nèi)領(lǐng)先。 過去，國外也采用與標(biāo)準(zhǔn)樣目視對比的方法、用測定灰分含量的方法、用分光光度測定方法測得結(jié)果表示小麥粉的加工精度。近年來，歐美等科技水平較高的國家已開始研究運用計算機圖像處理技術(shù)測定小麥粉的粉色與麩星，以確定小麥粉的加工精度。并且現(xiàn)在英國某家公司已經(jīng)生產(chǎn)出面粉麩星和白度快速檢測的檢測儀。但是該公司的產(chǎn)品價格偏高，國內(nèi)的小型面粉廠家不易接受。 在國家“十五”科技攻關(guān)計劃中“農(nóng)產(chǎn)品深加工技術(shù)及設(shè)備研究開發(fā)”項目的“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測技術(shù)及設(shè)備研究開發(fā)”課題的專題“小麥質(zhì)量快速檢測技術(shù)與設(shè)備研究與開發(fā)”。其目的就是分析國內(nèi)外常用小麥粉加工精度檢測方法，找尋采用數(shù)字圖像處理技術(shù)表征小麥粉加工精度的最佳指標(biāo)；研究開發(fā)采用數(shù)字圖像處理技術(shù)檢測小麥粉粉色與麩星的方法及儀器，為確定小麥粉加工精度，客觀、科學(xué)地評價小麥粉質(zhì)量提供技術(shù)保證。
