试析鸭蛋品质无损检测与分级系统的研制

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1、华中农业大学硕士学位论文鸭蛋品质无损检测与分级系统的研制姓名：熊利荣申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：文友先2002.6.1望±查些查堂!!丝旦雯主望些堡塞——，1摘要鸭蛋加工过程中，检测蛋重、壳厚、蛋新鲜度和蛋芯颜色等品质指标是保证鸭蛋加工质量的重要工序。手工检测蛋品质的方法不仅操作工工作条件差、劳动强度大，而且工作效率和分级精度也低。因此，探寻科学实用的快速检测鸭蛋品质技术是迫切需要的。在前期已主要完成蛋芯颜色和蛋重模型及分级系统的基础上，本课题利用机器视觉技术，侧重于鸭蛋新鲜度和

2、蛋壳厚度模型的研究，设计出改进的鸭蛋品质无损检测与分级系统。，断鲜度模型的研究：取新鲜青皮和白皮鸭蛋各1．50枚放入恒温恒湿箱内备用；定时任取白皮和青皮蛋各10枚并逐一通过试验装置获取鸭蛋透射光所成图像；计算机处理图像并得出蛋芯区域颜色信息(R、G、B、H、S、I)：测量当天哈夫单位值，取平均数作为当天蛋的新鲜度指数；采用逐步回归方法建立新鲜度模型并进行检验(包括R、F、T等技术指标以及残差图评价)。研究表明：鸭蛋新鲜度仅与蛋芯区域颜色参数I有关，模型相关系数分别为：0．757和0．767。壳厚试验

3、除了与蛋新鲜度试验相同的步骤外，另需将蛋敲破以测量蛋壳厚度。为得到不同新鲜度水平，试验采用不等间隔如2天、3天、4天、5天。研究表明：壳厚与蛋芯区域颜色参数H、S、I均有关，且不同新鲜度水平得到不同模型。模型相关系数分别为：0．833、0．812、0．815、0．811、0．892和0．818。采用上述试验方法对新鲜度和壳厚模型进行验证，比较测量值和真实值之间的差别。验证结果为：白皮蛋和青皮蛋壳厚模型系统误差分别为．0．9130mm和．0．8271mm，表明模型可以接受。在已有系统的基础上，课题对硬

4、件和软件部分做了改进。包括：①用PLC进行分级控制，大大提高运行速度和分级精度；②采用综合分级信号衡量4个检测指标优劣，分级更简单。③图像处理过程中，采用最小值滤波器克服动态采集对分级精度的影响。作为与实际生产紧密结合的工控系统，系统具有如下特点：①运行速度快，精度高，稳定性强。②系统操作界面简单明了，使用方便。③很好的可延展性。l，’＼／~关健词鸭蛋品质无损检测与分级机器视觉工业控制V‘—7。”√!Resemch011Detection＆ClassificationofEgg’SPropcnies

5、NondestructivlyAbstractInthecourseofprocessingtheeggofduck，itiSanimportantworkingproceduretodetecttheweightihess，theshellthick，thegreennessandthecolor0fthecoreinordertoensurethequalityofegg．Thehandcraftleadstobadconditions，biglabelintensityandlowworkin

6、gefficiency．So，itiSverystringencytoexp]oreascientifiCandappliedtechnologytodetecttheegg’Squalityquickly．TheformerresearchhasfinishedtheCOlorofthecoreandtheweightiness．Onthebaseofit，thetaskwillfocusonthegreennessandtheshellthickUSingmachineviSion．Resear

7、chaboutthegreenness：Taking150blueandwhiteeggsintoconstanttemperatureandhumidbox：SelectinglOeggsformthetwogroupsandcapturingtheimagesseparatelythroughtest—setting：TreatingwiththeimagestoobtainthecolorinformationofthecoresuchasR，G，B，H，S，I：Measuringtheval

8、ueofhaughandtheaverageisthegreennessindex：Buildingthegreennessmodelbystep—regressionandcheckingoutit．Theresearchindicates：thegreennessofeggiSonlYrelatedtotheI，twomodelSRare0．757and0．767．Besidesallthestepsabovea11．theshellthickresearchmu