视觉系统在粮食行业的应用.pdf
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1、CEREAL&FOODINDUSTRYVol.30,2023,No.4粮食与食品工业Cereal and Food Industry粮油装备与自动控制视觉系统在粮食行业的应用吴一帆,刘若晨无锡中粮工程科技有限公司(无锡2 140 35)摘要:随着现代科技的不断发展,视觉系统在粮食行业中的应用越来越广泛。视觉系统作为一种先进的传感技术,能够在生产、加工、储存和检测等环节中自动地进行粮食的检测、分析和控制,从而提高粮食行业的生产效率、产品质量和食品安全水平 1。本文将从视觉系统的原理、应用场景、优势以及存在的问题等方面,详细探讨视觉系统在粮食行业中的应用。关键词:视觉系统;粮食行业;应用中图分类号
2、:TS201Applications of computer vision in the grain industry文献标识码:B文章编号:16 7 2-50 2 6(2 0 2 3)0 4-0 39-0 3Wu Yifan,Liu RuochenWuxi COFCO Engineering&Technology Co.,Ltd.(Wuxi 214035)Abstract:With the continuous development of modern technology,the application of visualsystems in the grain industry is
3、becoming more and more extensive.As an advanced sensing tech-nology,visual systems can automatically detect,analyze and control grains in production,pro-cessing,storage,and inspection,thereby improving the production efficiency,product quality,and food safety level of the grain industry.This article
4、 will explore the application of visual sys-tems in the grain industry in detail,including its principles,application scenarios,advantages,and existing issues.Key words:computer vision;grain industry;application粮食是人类生活中不可或缺的基本物资之一,粮食行业一直都是全球食品产业中的重要组成部分。随着全球人口的不断增加和消费升级,粮食生产、加工和贸易等环节面临着越来越大的挑战。如何提高粮
5、食生产的效率、保障粮食质量和食品安全,成为了粮食行业巫需解决的问题。传统的粮食生产、加工和储存过程中,存在着许多人工操作和检测,存在着一定的人为误差和不稳定性,而且生产规模越来越大,要求生产速度越来越快,人工操作和检测已经无法满足粮食行业的需求。收稿日期:2 0 2 3-0 4-13作者简介:吴一帆,男,1991年出生,工程师,主要从事粮食企业生产管控平台的研究。因此,引入先进的自动化技术成为了解决这些问题的有效途径之一。视觉系统作为一种先进的传感技术,具有高效、精确和自动化的特点,成为了粮食行业中的重要应用技术。1视觉系统概述1.1视觉系统的原理视觉系统是一种基于光学、电子、计算机等多学科交
6、叉的先进技术,它可以通过对物体的图像信息进行采集、处理和分析,从而实现对物体的检测、识别和控制。视觉系统通常包括图像采集、图像处理和图像分析三个主要环节。39粮油装备与自动控制1.1.1图像采集图像采集是视觉系统的第一步,它通过光学传感器、图像传感器等设备将物体的光学信息转换成电信号,然后经过放大、滤波等处理,生成一幅数字图像。图像采集的方式多种多样,可以通过摄像头、相机、扫描仪等设备进行,也可以通过无人机、机器人等移动设备进行实时采集。在粮食行业中,视觉系统通常采集粮食的外观特征,如形状、颜色、纹理等 1,以及一些关键的内部特征,如含水量、杂质、虫害等。1.1.2图像处理图像处理是视觉系统的
7、核心环节,它主要包括图像的预处理、特征提取和图像增强等步骤。预处理主要是对图像进行去噪、平滑、灰度化等处理,以便后续的特征提取和分析。特征提取是从图像中提取有用的信息,通常包括形状、颜色、纹理等特征,用于后续的物体检测和识别 2 。图像增强可以通过调整图像的对比度、亮度、色彩等参数,使图像更加清晰、明亮,从而提高图像处理的效果。1.1.3图像分析图像分析是视觉系统的最终目标,它主要是对图像中的信息进行解析和理解,从而实现对物体的检测、识别和控制。在粮食行业中,图像分析可以通过比对图像中的特征和预设的标准,判断粮食是否符合质量要求,检测粮食中的杂质、虫害等问题,以及对粮食进行分级、分类、包装等控
8、制。1.2视觉系统在粮食行业中的优势(1)高效性视觉系统可以实现对粮食的快速、准确的检测和识别,提高生产效率和产品质量。(2)非接触性视觉系统可以在不接触粮食的情况下进行检测,避免了传统检测方法中可能对粮食造成的污染和损害。(3)自动化视觉系统可以实现自动化的检测和控制,减少人工错误和人力成本,提高生产线的自动化水平。(4)可靠性视觉系统采用数字化和计算化的方式进行图像处理和分析,结果可靠且一致,不受主观因素干扰。(5)灵活性视觉系统可以根据不同的粮食特性和生产环境进行调整和优化,适应不同的生产需求和工艺流程。40吴一帆等:视觉系统在粮食行业的应用2视觉系统在粮食行业的应用未来,随着科技的不断
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