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上的計算機智能檢測技術，，準確、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)品進行標準化和質(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果；顯示當前狀態(tài)、檢測時間；保存每次檢測的結果；保存每次設置的參數(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束時的狀態(tài)繼續(xù)運行。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 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。專家通過標準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數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)可根據(jù)這些數(shù)據(jù)設定指標對面粉質(zhì)量作出評估。 創(chuàng)新點和技術關鍵： 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理論基礎上。算法主要包括面粉圖像的預處理和麩星的識別與測量。圖像的預處理中首先是灰度圖像轉換，然后采用了高斯平滑濾波加上拉普拉斯銳化的處理算法。在預處理的基礎上，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。在此基礎上，對圖像進行對比度分析，完成麩星相關信息獲取工作，在顯示設備上顯示獲得的數(shù)據(jù)，完成了麩星的定量檢測工作。 作品主要技術指標： 適應面粉生產(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；
科學性、先進性
- 目前，我國現(xiàn)行的國家標準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，結果表述不準確。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域還處于探索階段。 國家“十五”科技攻關計劃中“農(nóng)產(chǎn)品深加工技術及設備研究開發(fā)”項目的“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測技術及設備研究開發(fā)”課題的專題“小麥質(zhì)量快速檢測技術與設備研究與開發(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)字圖像處理技術表征小麥粉加工精度的最佳指標；研究開發(fā)采用數(shù)字圖像處理技術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、科學地評價小麥粉質(zhì)量提供技術保證。 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，技術水平屬于國內(nèi)領先。
獲獎情況及鑒定結果
- 一、2010年3月28日，學?？萍继幨苷憬】萍紡d的委托，組織專家對李同強教授承擔的浙江省科技項目“面粉麩星的在線識別及面粉質(zhì)量檢測系統(tǒng)”進行了鑒定。學?？萍继幐碧庨L主持了鑒定會，學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，與會專家進行了討論，最后一致認為：該項目完成了任務書規(guī)定的主要工作，做出了樣機，機器經(jīng)面粉廠實際應用效果良好，增加了面粉質(zhì)量檢測設備，提高了面粉廠的效益。 二、國家知識產(chǎn)權局確定專利申請?zhí)枴⑸暾埲铡⑸暾埲撕桶l(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。 三、中國版權保護中心軟件登記部于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。
技術轉讓方式
- 專利參與。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品。
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該產(chǎn)品是以軟件的形式呈現(xiàn)，配有相應的觸摸屏。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)量檢測等許多領域。應用前景非常廣闊。 在經(jīng)濟的市場分析上，我們預計每套設備可銷售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4000多萬元，利稅可達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、圖像學、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)行的國家標準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，結果表述不準確。由于國標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，技術水平屬于國內(nèi)領先。 過去，國外也采用與標準樣目視對比的方法、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”科技攻關計劃中“農(nóng)產(chǎn)品深加工技術及設備研究開發(fā)”項目的“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量快速檢測技術及設備研究開發(fā)”課題的專題“小麥質(zhì)量快速檢測技術與設備研究與開發(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)字圖像處理技術表征小麥粉加工精度的最佳指標；研究開發(fā)采用數(shù)字圖像處理技術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、科學地評價小麥粉質(zhì)量提供技術保證。
