大米加工精度检测方法及系统技术方案

一种大米加工精度检测方法及系统，检测方法包括：S1：通过白光干涉测量仪，对大米进行表面处理，获得基础表面和测量表面；测量表面为大米的朝向白光干涉测量仪一面的真实表面，基础表面为根据测量表面进行拟合平面化处理后的模拟平面；S2：基于基础表面以及测量表面上的采样点得出多个大米的表面参数，表面参数包括平均值、最大距离以及均方根；平均值表示多个采样点高度差的绝对值的平均值，最大距离表示多个采样点中最大峰高和最大谷深的和，均方根表示多个采样点高度的均方根；S3：基于表面参数计算大米的样品表面留皮度；S4：根据样品表面留皮度判断大米加工精度。本发明专利技术可实现快速、客观、非接触的大米的加工精度判定。非接触的大米的加工精度判定。非接触的大米的加工精度判定。

【技术实现步骤摘要】
大米加工精度检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种大米加工精度检测方法及系统，属于大米生产加 工


技术介绍

[0002]目前大米加工精度的检测方法通常为伊红Y
‑
亚甲基蓝染色后的对 比观测法、仪器辅助检测法及仪器检测法，其利用图像分析方法对染 色后大米的留皮和留胚程度进行检测，该方法虽然客观准确，留皮度 不受品种、区域、年份等因素影响，但是由于大米需经染色后才能进 机检测，前处理时间长且操作复杂，不适用于大量检测，时效性低， 因此局限于实验室检测，在大米加工精度的现场检验以及在线检测较 难实现。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种 大米加工精度检测方法及系统，通过白光干涉测量单元对大米进行表 面处理，在得到大米的表面参数后，依据拟合出的样品表面留皮度的 计算公式，将大米划分至相应的加工精度等级中。
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
[0005]本专利技术提供一种大米加工精度检测方法，所述大米加工精度检测 方法包括如下步骤：
[0006]S1：通过白光干涉测量仪，对大米进行表面处理，获得基础表面 和测量表面；所述测量表面为所述大米的朝向白光干涉测量仪一面的 真实表面，所述基础表面为根据所述测量表面进行拟合平面化处理后 的模拟平面；
[0007]S2：基于所述基础表面以及所述测量表面上的采样点得出多个大 米的表面参数，所述表面参数包括平均值Sa、最大距离Sz以及均方根 Sq；所述平均值Sa表示多个采样点高度差的绝对值的平均值，所述最 大距离Sz表示多个采样点中最大峰高和最大谷深的和，所述均方根Sq 表示多个采样点高度的均方根；
[0008]S3：基于所述表面参数计算大米的样品表面留皮度；
[0009]S4：根据所述样品表面留皮度判断大米加工精度。
[0010]优选地，在所述S3中，所述基于所述表面参数计算大米的样品表 面留皮度为基于样品表面留皮度的计算公式计算样品表面留皮度；所 述样品表面留皮度的计算公式是所述通过表面参数回归得到的样品表 面留皮度的计算公式。
[0011]优选地，所述样品表面留皮度的计算公式为：
[0012]样品表面留皮度＝
‑
51.76
‑
8.198Sq
‑
4.876Sa+0.589Sz。
[0013]优选地，在每个所述大米表面选取3
‑
7个采样点。
[0014]为了防止大米中存在的碎米或病斑等影响检测结果，在所述S1 前，对大米进行筛理。
[0015]本专利技术还提供一种大米加工精度检测系统，所述大米加工精度检 测系统根据如上所述的大米加工精度检测方法进行工作，其包括：
[0016]白光干涉测量单元，其包括白光干涉测量仪、图像处理单元以及 样品槽；所述白光干涉测量仪用于对大米进行表面处理，获得所述基 础表面和所述测量表面；所述图像处理单元用于基于所述基础表面以 及所述测量表面上的采样点得出多个大米的所述表面参数；所述样品 槽用于容置大米；
[0017]计算单元，用于基于所述表面参数计算大米的样品表面留皮度；
[0018]结果输出单元，用于基于所述样品表面留皮度判断大米加工精度， 并将所述大米加工精度输出。
[0019]优选地，所述样品槽包括多个凹槽，每一个所述凹槽用于容置一 粒大米。
[0020]优选地，所述凹槽的数量为6
‑
24个，所述凹槽为长方形，槽长为 15
‑
40mm，槽宽为5
‑
15mm，槽深为5
‑
15mm。
[0021]优选地，所述白光干涉测量仪的最大视场为500
‑
2500μm
×
500
‑
2000μm，垂直扫描精度为0.5
‑
10μm，纵向分辨率和横向分辨率分 别为0.1
‑
5μm和0.1
‑
5μm，光源为单光源或组合光源，CCD像素为 500
‑
1000
×
500
‑
1000，扫描步长为0.1
‑
1μm，采样的时间间隔为 50
‑
200ms。
[0022]综上所述，本专利技术白光干涉测量单元对大米进行表面处理，在得 到大米的表面参数后，依据拟合出的样品表面留皮度的计算公式，将 大米划分至相应的加工精度等级中。与现有技术相比，本专利技术可实现 快速、客观、非接触的加工精度判定，且具有精确度高、成本低、适 用范围广且可实现生产在线监测与控制等优点。
[0023]下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细地说 明。
附图说明
[0024]图1为本专利技术大米加工精度检测系统的结构示意图；
[0025]图2为本专利技术实施例一不同加工精度粳米样品的白光干涉图像；
[0026]图3为本专利技术实施例二不同加工精度籼米样品的白光干涉图像。
具体实施方式
[0027]白光干涉利用同一光源发射出固定间距的2束相干白光，形成干 涉条纹参考光路，被测物体表面因轮廓差异所形成干涉条纹为检测光 路，通过参考光路与检测光路的光程差的变化计算表面轮廓的变化。 例如，白光干涉例如被应用于光缆故障定位(CN110071759)、光学玻 璃均匀性检测(CN103454249A)以及黏性土真实接触面积细观试验等 研究。
[0028]本专利技术提供一种基于白光干涉的大米加工精度检测方法及大米加 工精度检测系统，所述大米加工精度检测系统包括白光干涉测量单元 100、计算单元200以及结果输出单元300。
[0029]所述白光干涉测量单元100包括白光干涉测量仪110、图像处理单 元120以及样品槽130。
[0030]所述样品槽130用于容置大米(如粳米或籼米)，所述样品槽130 包括多个凹槽131，其中，每一个凹槽131用于容置一粒大米。本专利技术 并不限制所述样品槽130以及凹槽131的具体形状及其排布，例如， 所述凹槽131可以为椭圆形、圆形、长方形或其他多边形
等，优选地， 所述凹槽131的数量为6
‑
24个，所述凹槽131为长方形，其槽长为 15
‑
40mm，槽宽为5
‑
15mm，槽深为5
‑
15mm。本领域技术人员可以根 据使用的白光干涉测量仪110来选择设计样品槽130，以方便测量观察。
[0031]所述白光干涉测量仪110用于对所述样品槽130上的大米进行表 面处理，获得基础表面和测量表面。其中所述测量表面为所述大米的 朝向白光干涉测量仪110一面的真实表面，所述基础表面为根据所述 测量表面进行拟合平面化处理后的模拟平面(例如使用美国Bruker的 Contour GT
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大米加工精度检测方法，其特征在于，所述大米加工精度检测方法包括如下步骤：S1：通过白光干涉测量仪，对大米进行表面处理，获得基础表面和测量表面；所述测量表面为所述大米的朝向白光干涉测量仪一面的真实表面，所述基础表面为根据所述测量表面进行拟合平面化处理后的模拟平面；S2：基于所述基础表面以及所述测量表面上的采样点得出多个大米的表面参数，所述表面参数包括平均值Sa、最大距离Sz以及均方根Sq；所述平均值Sa表示多个采样点高度差的绝对值的平均值，所述最大距离Sz表示多个采样点中最大峰高和最大谷深的和，所述均方根Sq表示多个采样点高度的均方根；S3：基于所述表面参数计算大米的样品表面留皮度；S4：根据所述样品表面留皮度判断大米加工精度。2.如权利要求1所述的大米加工精度检测方法，其特征在于，在所述S3中，所述基于所述表面参数计算大米的样品表面留皮度为基于样品表面留皮度的计算公式计算样品表面留皮度；所述样品表面留皮度的计算公式是通过所述表面参数回归得到的样品表面留皮度的计算公式。3.如权利要求2所述的大米加工精度检测方法，其特征在于，所述样品表面留皮度的计算公式为：样品表面留皮度＝
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51.76
‑
8.198Sq
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4.876Sa+0.589Sz。4.如权利要求1所述的大米加工精度检测方法，其特征在于，在每个所述大米表面选取3
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7个采样点。5.如权利要求1所述的大米加工精度检测方法，其特征在于，在所述S1前，对大米进行筛理。6.一种大米加工精度检测系统，其特征在于，所述大米加工精度检测系统根据如权利要求1
‑
5中任一项所述的大米加工精...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海斌，任晨刚，王璐，亓盛敏，杨海晴，张连慧，李慧，
申请(专利权)人：中粮营养健康研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：