Способ определения качества зерна

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1852 9) СПУБЛИН 33 1)4 С ОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ЕНИЯ 1. 30 разованисигнал,о т л и ока электрический этого сигнала, й с я тем, что точности, форми абот ю щ с целью повышен зображение в элеимно перпендикух после сканироразмеры зерен,зеоен осуществля уют контрастноеентах в двух вза лярных направлени вания и вычисляют этой вращение(54) (57) СПОСОБ ЗЕРНА по степени клопом-черепашно щение зерен, осв вым потоком, ска МУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Одесский технологическийинститут пищевой промышленностинм. М.В. Ломоносова(56) Зерновые, бобовые и масличныекультуры. М., Стандартиздат, 1980,с. 276, 283-286.Авторское свидетельство СССРВ 612593, кл. С 01 М 33/ 10, 1981. ПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА поврежденностивключающий вращение зерен светоирование их, преобют путем троекратного поворота сфиксацйей, а сканирование - с помощью матрицы фотоприемников, окачестве зерна судят по соотношению чисел элементов зоны повреждения клопом-черепашкой ко всей площади зерновки, а о размере зернасудят по максимальному числустрок элементов в двух взаимноперпендикулярных направлениях всейзерновки.1185235 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к способам определения качества и можетбыть использовано для технологичес"кого контроля в системе хлебозаготовок, сельском хозяйстве.Цель изобретения - повышениеточности.Способ осуществляется следующимобразом.Вращение зерен осуществляютпутем поворота и фиксации единичных .зерновок. Световой поток, прошедший сквозь каждую исследуемуюзерновку, направляют на поле матрицы фотоприемников, Преобразованиеэтого светового потока в электриче .кис си.палы осуществляют длякаждого фиксированного положенияэерновки путем сканирования егоячейками поля матрицы три раза,в результате чего формируется триконтрастных изображения. Первое, ха"рактеризующее зерновку в целом,второе и третье, характеризующиезону повреждения клопом-черепашкойи стекловидную зону соответственно, Обработку сигналов полученныхконтрастных изображений выполняютв цифровом ниде, а о качестве зерна судят по соотношению чисел элементов первых и последующих изображений при оценке степени поврежденности клопом-черепашкой и стекловидности, а о размерах зерновоксудят по максимальному числу строкэлементов в двух взаимно перпендикулярных направлениях первых изоб-.ражений,Операция фиксации единичных зерновок в процессе вращения их относительно собственной продольной оси на время проведения преобразований светового потока в электрические сигналы обеспечивает повышение точности определения качества зерна за счет того, что при этом исключается влияние положения зерновок, скорости их вращения, ,проскальзывания, а также размеров зерновок на величину. электрических сигналов. Световой поток на поле матрицы фотоприемников необходимо направить таким образом, чтобы оптическое изображение зерновки, образуемое этим потоком, располагалось в центральной части поля матрицы и занимало 25-307. его площади. 2Этот способ обеспечивает повышение экспрессности определения качества зерна за счет того, что экспрессность определяется искгдочительно скоростью сканирования, контроль в данном случае может быть достаточно большой.При определении степени повреждения зерновки клопом-черепашкой производят арифметическое деление числа элементов контрастного изображения, характеризующего проекцию зерновки, на число элементов изображения, характеризующего проекцию зоны повреждения. Повторяют то же самое для всех фиксированных положений зерновки, а после этого вычисляют среднее арифметическое полученных в результате деления чисел. Результат характеризует степень повреждения зерновки клопом-черепашкой.Определение стекловидности зерновки производят аналогично определению степени повреждения ее клопом-черепашкой, берут числа элементов, характеризующих проекции стекловидной зоны.Определение размеров зерновок производят путем определения числа сирок элементов контрастных изображений. По полученным числовым данным о максимальном числе строк в каждом направлении определяют длину и максимальную ширину каждой исследуемой зерновки в метрических единицах путем умножения этих чисел на величину шага ячеек поля матрицы и деления на масштаб оптического изображения зерновки,П р и м е р. Проводился анализ десяти зерновок пшеницы разных сортов и типов, а также разной степени поврежденности клопом-черепашкой на предмет определения поврежденности, стекловидности и размеров зерновок. При этом, очередную зерновку фиксировали на плоскости черного цвета, облучали зерновку со стороны плоскости через отверстие овальной формы световым потоком излучения двух светодиодов. Светодиоды располагали в непосредственной близости от зерновки рядом друг с другом в плоскости, перпендикулярной плоскости фиксации зерновки и параллельной продольной оси зерновки. С протизвоположной от места расположения облучателей стороны зерновки располагали объектив таким образом, чтобы получить оптическое изображение зерновки в масштабе 10:1. В фокальной плоскости объектива располагали поле матрицы фотоприемников, которая изготовлена из 25 б фототранзисторов, расположенных на плоскости квадратно-гнездовым способом в формате 16.1 б таким образом, чтобы фотоприемные окна этих фототранзисторов находились в фокальной плоскости объектива. Поле матрицы фотоприемников располагают таким образом, чтобы оптическое изображение зерновки находилось в его центральной частч и не выходило за его пределы.В дальнейшем производили сканирование светового потока, образующего оптическое изображение зерновки, ячейками поля матрицы пу" тем последовательного сравнения тс ка фототранзисторов с значением 1,0 мкА.По результатам сравнений формировали логические сигналы. Эти сигналы с уровнем "1" образуют элементы контрастных изображений. Логические сигналы формируют таким образом, чтобы уровню "1" соответствовали фототранзисторы, ток которых превышает задаваемый уровень, а в противном случае они должны иметь уровень "0".Повторяли сканирование, но срав" кивали сигналы с уровнем 10 мкА, в результате чего получали элементы контрастного изображения, характе 40 ризующего проекцию мучнистой зоны зерновки. Элементы иэображения, характеризующего проекцию зоны повреждения, получали, выполняя операцию и между соответствующими логическими сигналами изображения,45 характеризующего проекцию зерновки, и изображения, характеризующего проекцию мучнистой и стекловидной зоны зерновки. Определяли числоэтик элементов Н повр 1185235Осуществляли поворот зерновкина 120 относительно ее собственоной продольной оси, и повторяливсе перечисленные выше операции.Осуществляли вторично поворотзерновки на 120 и в третий разоповторяли все перечисленные вышеоперации сканирования,Степень поврещценности клопомчерепашкой определяли по формулеЙ йооьр 1 нобр 2 повр 3"зерн 1 1 эерн 2 4 зерн э1 оо % 15После подстановки значений полу- чимСтекловидность зерновки определяли по формулеСтЕК 1 "стеКла "стЕкл 3 256эерн 1 эерн 2 эерн Э00 фЬобщ 3После подстановки значений получим30 3 Г И 33 б 4 59 ГЗ общ 3 100%: 59% Х = - :бмм12 Г 10 Аналогично определяли максимальную ширину3 сМПосле подстановки значений полу- чим 7 53 - .-3 5 мм 10 В третий раз производили сканирование, а электрические сигналы сравнивали с уровнем 50 мкА; в результате чего получали элементы изображения, характеризующего проекцию стекловидной зоны зерновки. Определяли число этих элементов й стекл. 23 2 б 1464 ТЭ ТЭ310070 -"419 При определении длины и максимальной ширины каждой исследуемой зерновки выбирали максимальное значение, умножали это значение на шаг ячеек матрицы Ь = 5,0 мм и делили на масштаб оптического изобра-. жения М = 10: 1 в соответствии с формулой После подставновки значений полу- чим