大米外观品质检测系统
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用
说
明
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目录
一、系统构成.......................................................................................................................................................... 2
二、技术指标.......................................................................................................................................................... 2
三、操作步骤.......................................................................................................................................................... 3
1、软硬件准备............................................................................................................................................. 3
2、启动扫描仪............................................................................................................................................. 3
3、尺度标定................................................................................................................................................. 3
4、系统和检验信息设置.......................................................................................................................... 4
4、扫描米粒图像........................................................................................................................................ 4
5、米粒粘连分割........................................................................................................................................ 5
6、粒型计算................................................................................................................................................. 5
7、垩白计算................................................................................................................................................. 6
8、数据保存................................................................................................................................................. 8
四、简化操作.......................................................................................................................................................... 8
五、.......................................................................................................................................................... 8
大米外观品质检测系统 V2.0 操作手册
大米外观品质检测系统（图 1）是一款通过扫描仪获得大米图像后实现大米外观品质指标自动检测的系统。该系统检测指标主要包括：粒型（每颗米粒的长度、宽度、长宽比和面积）、检测样品总米粒数、长度平均值、宽度平均值、长宽比平均值、整米粒数、碎米粒数、整精米率、垩白米粒数、垩白粒率、平均垩 白大小、垩白度、透明度等。
图 1 大米外观品质检测系统界面
一、系统构成
本系统由计算机、扫描仪和大米图像外观品质检测软件组成。
二、技术指标
1、扫描仪： Microtek ScanMaker i800，光学分辨率 4800×9600
2、计算机：（可自行配置，要求 CPU Intel i3 以上，内存 2G，硬盘 500G，系
统 Windows 7/Windows XP/Windows 8）
3、软件测量指标
(1) 一次扫描大米重量可达 30 克；
(2) 自动检测 30 克大米外观品质指标时间 30s 左右；
(3) 长宽度测量误差≤±0,05mm，整精米率误差≤±1.0%；
(4) 垩白度≤±1.0%；
(5) 符合国标 GB1354-2009 大米测量标准
三、操作步骤
1、软硬件准备
首先将扫描仪连接到计算机上，打开大米外观品质检测系统软件。显示检验信息，可进行修改，点击确定按钮开始使用软件。
2、启动扫描仪
选择扫描菜单中连接扫描仪（以 Microtek ScanMaker i800 为例），显示对话框（图
2a），选择一款扫描仪，点击确定，出现扫描界面（图 2b），选择扫描类型—— 真彩色，输出目的——自定义 300DPI，把扫描框拉至，然后点击扫描。扫 描后大米图像将出现在软件界面上（图 2c）。扫描时间视扫描仪、计算机和扫描 区域大小而定，大约在 20s~60s 之内。扫描图像分辨率较低时将影响后续的大米 外观检测。
(b) (c)
图 2 扫描仪参数设置
3、尺度标定
尺度标定一般在次使用系统或更换扫描设备时执行。目前本系统使用的
是 Microtek ScanMaker i800 扫描仪。尺度标定方法：放置一根标准的直尺于扫描仪平台，并进行扫描成图，放大图像，可清晰看清尺子的刻度。在工具栏中点击
按钮，根据图中的直尺刻度，用鼠标拉一条平行于直尺边缘的 4cm（根据直尺
实际刻度）线段（见图 3），并按下确定按钮，右上角显示 1mm=11.80 像素，至此尺度标定完成。
大米外观品质检测系统 V2.0
4、系统和检验信息设置
可对系统图像显示的颜色进行设置和检验信息的修改（图 4、5）。
图 4 系统颜色设置 图 5 检验信息设置
4、扫描米粒图像
把检测米粒放置在米粒托盘中，并晃动几下使米粒平铺于托盘中。把托盘放置在扫描平台上（图 6），盖上扫描仪盖板进行扫描成图。
图 6 米粒的扫描图像
在后面操作过程中，可随时对米粒图像进行原始大小图像显示、自适应图像 显示、
缩小和放大（工具栏），也可通过鼠标滑轮进行图片缩放（图 7）。
可移动图片的位置（工具栏），可用圆形和矩形选定检测区域（工具栏）。
大米外观品质检测系统 V2.0
图 7 米粒图像的缩放
5、米粒粘连分割
扫描的米粒图像因为颗粒较多，米粒相互之间有粘连现象，需要进行分割粘连的米粒。首先对图像进行自动背景阈值计算，也可通过鼠标调整阈值；然后进行背景分割（图 8a），为了去除图像中的微小杂质，单击去除噪声按钮，噪声值可根据需要进行调整，默认值为 80。*后单击自动分割按钮，系统软件将进行自动的实现粘连米粒分割（图 8b），分割过程中有分割进度条显示，分割完后，显示分割时间，根据米粒多少和粘连程度，分割一般时间≤20s，再单击去除噪声按钮。
(a)背景分割 (b)自动粘连分割图 8 米粒粘连分割
6、粒型计算
单击右下角的粒型按钮，软件右侧显示米粒计算面板。单击粒型面板下面粒 型计算按钮，软件将自动计算出粒型的指标，主要包括每个米粒的长、宽、长宽 比、面积和碎米标记；米粒总数，所有米粒长、宽和长宽比的平均值；米粒的整 米数、碎米数、整精米率（这里整精米率＝整米数/米粒总数）（图 9）。
在米粒图像中，可用不同颜色的方框显示了碎米、整米、米粒编号和异常米，也可以取消显示，此项功能可通过图像一目了然的看到每个米粒具有的不同粒型。米粒粒型数据栏可通过单击 每个栏目进行排序。单击每个米粒数据，图中将标定显示该米粒，以便从图像上观
察该米粒的情况。
此时，可通过查找异常米检验图中异常的米粒，异常的米粒可能包括特别长的米粒和由于少数米粒粘连严重，未能自动分割，此时可单击手动分割按钮，
对未能分割的米粒进行划线分割（图 10） ，并单击粒型计算按钮重新更新数据；单击删除异常米按钮，用鼠标点击要删除的米粒，图中将删除该米粒，数据将自动
更新。
可通过工具栏中 两个按钮手动修改米粒的整碎米信息，数据将自动更
新。
7、垩白计算
单击右下角的垩白按钮，软件右侧显示垩白计算面板。单击垩白面板上面自
动计算按钮（这里自动计算有三种方法，OSTU 计算、Fuzzy 计算和 Entropy 计算，一般默认情况是 OSTU 计算；也可手动计算，可以调整阈值的大小），每个米粒垩白大小显示在数据框中，其中标记为碎米的未参与计算（根据标准，垩白度/垩白粒计算是在整米基础上计算的）；同时，面板中显示整米中平均垩白大
小、垩白米粒数、垩白度、垩白粒率和透明度（图 11）。
在垩白计算过程中，图像中存在很多噪声，包括胚芽和背沟都不属于垩白区域需要去除，此时可按去除噪声按钮实现这些非垩白区域的去除（图 12a），
然后单击面板下面垩白计算按钮，软件将自动更新数据。
垩白计算面板中，可显示每个米粒垩白区域和其边界（图 12b），如果自动垩白计算得到的结果不理想，可通过手动调整阈值(面板左上侧)实现垩白区域的
扩大和缩小。
可通过工具栏中 三个按钮分别实现对单个米粒的阈值修改、画矩形框删除垩白区域和点击垩白区域删除垩白标记。
8、数据保存
检测样品的粒型和垩白计算数据可以保存在文件夹，文件类型为 EXCEL 文档（图 13） ，其中包括设置的检验信息和米粒平均信息及每粒米的信息。
四、简化操作
点击背景阈值计算→点击背景分割→点击去除噪声→点击自动分割→点击
去除噪声→在粒型计算界面中点击粒型→保存→在垩白计算界面中点击自动计算→勾选后点击去除噪声→点击垩白→保存。
原创作者：广州航信科学仪器有限公司
