大米色选系统中的光源改进
大米色选机工作原理
大米色选机工作原理
大米色选机是一种基于机器视觉的设备，用于分选和筛选大米。
这种设备的工作原理如下：
1. 大米进料：首先，大米被送入大米色选机的进料系统。
进料系统通常由一个特制的输送带或振动盘组成，将大米均匀地送入设备的处理区域。
2. 光学传感器：在处理区域内，设备配备了多个光学传感器，这些传感器用于捕捉大米粒子的图像。
这些图像可以通过透光方式或逆反射方式获得，以便传感器能够检测到大米的颜色和其他特征。
3. 图像处理和分析：通过使用一些图像处理和分析算法，色选机可以分析捕获到的大米图像。
这些算法可以根据设定的参数和标准，自动探测和识别大米粒子中的色差、瑕疵、异物等。
4. 分选装置：一旦色选机确认了大米粒子的特征和质量，它将根据预设的标准分配给它们一个类别。
然后，分选装置会通过气流、机械装置或其他方法将不符合标准的大米粒子从处理区域分离出来。
5. 出料系统：处理完的大米粒子通过出料系统被分别收集，以便进行包装和进一步的处理。
总之，大米色选机通过捕捉、分析和分选大米粒子的图像，利
用机器视觉和光学技术，能够高效地分离出不符合质量标准的大米，提高大米的质量和处理效率。
大米色选工艺的五大设计原则
大米色选工艺的五大设计原则
对于大米色选机的色选工艺而言，其需要经过碾白、抛光、分级三个过程，同时也要遵循大米色选机的设计原则，辅以吸尘风网,并配备压缩空气系统，这样才能更好优化色选机的色选精度。
（1）大米色选前,应该先进行抛光。
通过抛光处理后的大米,含糠少,表面洁白光亮,流动性好,有利于提高色选效果。
对于某些原粮,如东北优质粳稻,经多机碾白后也可不经过抛光工序直接进入分级工序,继而进入色选工序。
（2）大米色选前,必须经过分级工序。
首先,异色粒的抗拉及抗压强度小,经过清理、砻谷、碾米、抛光等工序以及机械运输过程中的撞击,部分异色粒已经破碎,通过分级可以去除,降低大米中的异色粒含量;其次,分级时的筛下物无需进入色选工序,从而提高了中瑞微视色选机的产量;第三,经碾白、抛光后的大米米温较高,大米分级实际上也有一定的凉米作用。
（3）配备完善的吸尘风网。
色选机应配置吸尘风网,以避免封闭的分选室内糠粉量过大。
吸走糠粉,既可以使大米更加净洁,又能降低米粒温度,有助于提高色选效果,保证色选机正常工作,延长气缸的寿命。
（4）压缩空气系统。
应严格按照色选机的要求来配置压缩空气系统,从而保证气源质量。
要求空气压缩机无油、无水,还应配置适当的过滤器及干燥器,全部的输气管道应无污染,并用高
等级的管路连接。
通常在色选机前设置容量不小于1m3的贮气罐以稳定压力,最佳进气压力为0.6~0.7MPa,喷嘴压力在
0.20~0.25MPa之间。
（5）工艺设计时应该留有足够的实际空间尺寸,确保管道能有足够的倾角,使物料能利用自重自由流动。
大米和小麦粉色泽及改善途径
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大米和小麦粉的色泽及其改善途径Байду номын сангаас
李则选
（苏州市粮食局， 江苏 苏州 摘 !$’"""）
要： 介绍了大米和小麦粉的色泽、 颜色和白度这 ( 个不同的概念， 阐述了其色泽的检测方法、 意义以及从原粮、 加工和后处
收稿日期： 万方数据 !""! # $" # "% 作者简介： 李则选 （$&!& # ） ， 男， 高级工程师， 总工程师， 粮食加工专业。
!!!!!"
"
!!!!!" 制粉工业 "
$ 种和优质栽培方面着手进行研究， 以求改善其色泽， 适应市场 需求。故米、 面色泽的改善为整个农业生产链所关注。 食不厌精。要求米、 面白纯是一般消费者的要求， 但也 因人们的爱好和产品的具体用途不同而异。如带黄色的蒸 谷米被视作产妇的 “营养米” ， 我国又有常熟 “鸭血糯” 、 福建 “美人红” 等特色名贵大米； 如做面条和馒头用的面粉白度要
李则选： 大米和小麦粉的色泽及其改善途径 6 $’’+ 年第 + 期 随小麦的 定） 、 润麦 （加水后贮存于麦仓的时间约 $% & 左右， 软硬而定） 以改善其研磨性能。胚乳因吸水降低抗压、 抗剪、 抗切强度， 皮层因吸水提高了其抗破坏应力而变韧， 且由于 胚乳和皮层吸水速度的不同而更有利于分离。低水分的硬 麦在入磨前再经喷雾着水 （约 ’ ! $( ) ’ ! *( ， ， 入磨制 +’,-.） 粉泽更有利、 这是减少麸星， 改善色泽的主要措施。在稻谷 加工方面虽亦可进行润谷、 润糙， 使碾米时背沟皮层易于去 掉， 碾白均匀， 有利于改善大米色泽， 但由于籽粒产生水分梯 度易生裂纹 （爆腰） ， 在我国此项技术尚不成熟， 加之设备和 成本效益等关系， 尚少使用。 小麦在调质前后可对软、 硬、 色泽不同的小麦进行混配 后加工， 这不仅有利于研磨， 也是一种改善面粉色泽的措施。 稻谷因籽粒有长短、 大小等不同， 要碾成完整的大米， 就必需 分级加工。 !!! 米、 面的色泽和加工技术的关系 面的加工工艺和设备 ! ! ! ! " 米、 净粮加工时， 稻谷主要是要保持米粒的完整， 均匀地除 去皮层， 使米粒光洁； 小麦主要是研磨成粉时， 减少麸星。这 在工艺上就不能粗放， 要用有效的设备组成较长而精细的流 程， 才能有良好的色泽。 净谷在砻谷后， 经谷壳、 谷糙分离而得到净糙， 如将回砻 谷另行加工， 糙米经厚度分选， 使糙米粒度整齐， 则有利于均 匀碾白。用铁辊筒擦离皮层， 或采用砂辊筒碾削去皮的卧式 米机， 前者机内压力大， 易产生碎米， 但米粒表面光洁； 后者 所需压力小， 碎米少， 但米粒光洁度稍差， 应兼顾、 结合使用。 立式米机由于碾白室内不存在压力交变问题， 故米粒表面平 整而光洁。米机又可通过正压喷风、 负压吸风， 或喷雾加水 使米粒表面光洁， 碾米总的要求是 “多级轻碾” ， 采用三机或 四机出白， 如二砂二铁、 三砂一铁等， 并选择好先进有效的米 机， 这样才能改善大米色泽。 净麦经调质后主要是用辊式磨粉机剥刮胚乳， 并使之粉 碎， 用平筛等分级， 筛出成品面粉。要减少粉中麸星， 首先要 使皮磨逐步剥刮胚乳， 不能多出粉， 配好磨辊的齿数、 齿角、 斜度、 排列等， 使少产生麸屑； 其次是在磨制过程中， 将形成 的不同品质的颗粒用分级筛分级， 用清粉机提纯， 粉碎麦心 的心磨宜用光辊， 筛出成品面粉的平筛要有适当的筛理面 积， 并配备适当的筛网， 使其既能筛出成品面粉， 又不会筛枯 （麸星进入成粉） 。做到磨出筛净、 分级提纯、 心磨出粉， 这就 要有齐全的设备组成较完善的工艺流程。一般要设 % ) * 道 皮磨、 / ) 0 道心磨、 1 ) $ 道渣磨或 1 ) $ 道尾磨。 ! ! ! ! ! 设备的操作和管理 碾米工艺流程是顺序后推的流程， 操作比较简单， 主要 是控制好各道米机的机内阻力。通过调节各道米机的出口 压力来调整设备负荷量 （产量） 和各道米机的脱糠率 （碾白程 度） 。生产精米时， 产量只能达到低精度大米的 2*( 左右， 在 三机出白时， 各道米机的脱糠比例宜在 % ! * 3 % 3 1 ! * 左右； 如四 机出白， 各道米机的脱糠比例宜在 % 3 + 3 1 ! / 3 1 ! $ 左右， 并联的 各道米机流量和脱糠率都应一致， 这样才能得到均匀一致的 光洁大米。 制粉工艺比较复杂， 逐步分流磨筛， 前后路互相制约， 操 作上主要是控制前路皮磨 （! 4、 和前路心磨 （15、 的 $5） " 4） 流量和取粉率。生产精粉时， 磨粉机总平均单位流量应在 /’
DB34T13962011大米色选机标准
按 GB 5226.1 中 18.3 的要求进行检验。
6.3.2 耐压
按 GB 5226.1 中 18.4 的要求进行检验。
6.3.3 保护接地连续性
按 GB 5226.1 的要求进行检验。
6.3.4 安全防护装置
按 GB 10395.1 的要求进行检验，
6.3.5 安全标志
按 GB 1039 的要求进行检验。
操作人员能触及到的外露旋转、传动装置的危险运动件，应设置安全防护装置，安全防护装置和安 全距离应符合 GB 10395.1 的规定。
5.14.5 安全标志
对可能造成人身伤害的危险运动件，应在其附近张贴安全标志，安全标志应符合 GB 10396 的规定。 安全标志上应简要提示危险程度、危险产生的后果、避免危险的安全措施。安全标志应在说明书中重现， 且应清晰、易读。
本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由安徽省农业机械管理局提出。 本标准由安徽省农业标准化技术委员会归口。 本标准负责起草单位有：安徽省农业机械试验鉴定站、安徽省电子产品监督检验所、合肥美亚光电 技术有限责任公司、安徽中科光电色选机械有限公司、合肥泰禾光电科技有限公司、合肥易捷特光电科 技有限公司、安徽捷迅光电技术有限公司。 本标准主要起草人：卢国荣、吴永东、林茂先、段启掌、许大红、李俊峰、高小荣、张磊。
单个执行单元单位 时间生产率(kg/h)
≥30
千瓦小时产量 (kg/kW·h）
≥2500
性能指标 选净率 ( ％) ≥ 99.9 ≥ 99.5 ≥ 99.5 ≥ 99.9 ≥ 99.5 ≥ 99.5 ≥ 99.5 ≥ 99 ≥ 99.5 ≥ 99
剔除率 ( ％) ≥ 95 ≥ 90 ≥ 90 ≥ 95 ≥ 90 ≥ 90 ≥ 90 ≥ 80 ≥ 90 ≥ 80
荷玛光电大米色选机说明书
荷玛光电大米色选机说明书一、产品概述荷玛光电大米色选机是一种高效、精准的食品颜色分选设备，主要用于大米的色选工作。
该设备采用荷玛光电公司自主研发的先进技术，结合高性能的光学传感器和图像处理算法，可以快速、准确地将色差较大的大米颗粒从正常颗粒中分离出来，提高大米的品质和市场竞争力。
二、主要特点1. 高精度色选：荷玛光电大米色选机采用先进的光学传感器，能够精确地检测大米颗粒的颜色差异，并根据设定的色差阈值进行分选，确保分选结果的准确性和可靠性。
2. 快速处理：该设备配备高性能的图像处理算法和快速反应的电控系统，能够在短时间内完成大米颗粒的分选工作，提高生产效率。
3. 多功能操作界面：荷玛光电大米色选机具有友好的人机界面，操作简单方便。
设备配备多种功能按钮和显示屏，可实现颜色调节、分选模式切换等操作。
4. 稳定可靠性：荷玛光电大米色选机采用高品质的传感器和电子元件，具有良好的稳定性和可靠性，长时间运行不易出现故障。
5. 节能环保：该设备采用先进的能源管理技术，具有较低的能耗和环境污染，符合节能环保的要求。
三、使用方法1. 设备安装：将荷玛光电大米色选机放置在平整的工作台上，并连接好电源和供料系统。
确保设备稳定且通风良好。
2. 设备调试：打开电源开关，按照操作界面上的提示进行设备的初始化和参数设置。
确保设备能够正常运行并进行分选操作。
3. 分选操作：将待处理的大米颗粒放入供料系统，设备会自动进行颜色检测和分选。
分选结果将根据设定的色差阈值，将颜色差异较大的颗粒分离出来，保留正常颗粒。
4. 分选结果处理：将分选结果收集起来，对分选出的颜色差异较大的颗粒进行处理。
可以进行再次分选、淘汰、或进行其他后续加工。
四、注意事项1. 在使用荷玛光电大米色选机之前，务必仔细阅读本说明书，并按照操作要求正确使用设备。
2. 在设备运行过程中，应定期检查设备的电气连接和传感器的工作状态，确保设备正常运行。
3. 在清洁设备时，应断开电源并使用软布轻轻擦拭设备表面，严禁使用水或其他液体直接清洗设备。
大米色选中的光源选择与模式分类方法研究
性 与方 向性 更 好 的 高亮 度 发 光 二 极 管 （Ｌ Ｄ）代 替 日光 灯 管 作 为 色 选 机 光 源 ，并 对 不 同颜 色 的 Ｌ Ｄ光 源 进 Ｅ Ｅ 行 了 比较 。实 验 证 明 ，在 蓝 色 Ｌ Ｄ光 源 下 可 以一 次 性 分 检 出 各 种异 色 粒 和 杂 质 ，分 选 效 果 较好 ；同 时 ，还 Ｅ 在色 选 机 中应 用 了根 据 含 杂 比 自动调 节 动 态 阈 值 的 方 法 ，提 高 了色 选 机 的 自动 化 程 度 。 关 键 词 ：食 品 工业 ； 大 米 色选 ；实验 研 究 ；Ｌ Ｄ光 源 ；动 态 阈值 Ｅ
据 不 良米 的 比 例 和 种 类 ， 设 置 色 选 模 式 和 机 器 产
统 购统 销 转 变 为 自 由贸 易 ，市 场 竞 争 越 来 越 激 烈 。
大 米 的 产 品 结构 也 在 发 生 迅 速 变 化 ，朝 着 多 品 种 与
量 ，然 后 将 待 分 选 的 大 米 通 过 自动 喂 料 器 送 人 滑 槽 ，通 过 振 动 料 斗 向 滑槽 （ 选 通 道 ） 料 ，米 粒 在 色 供
３ 唐 山 市开 元 自动 焊接 设 备 有 限 公 司 ，河 北 唐 山 ． ０３０） ６ ０ ０
０ ３０ ６ ０ ０；
摘 要 ：目前 ，国 内广 泛 使 用 的 大 米 色 选 机 一 般 用 日光 灯 作 为光 源 ，光 能 不 能 长期 稳 定 ；当光 能变 化 或更
换 待 选 大米 种类 时 ，需 要 工 程 师 手 动 设 置 参 数 ；各 种 杂 质 的 分选 效 果 也 不 一 致 。 针 对 这 些 问 题 ，采 用 稳 定
粒 大 米 进 行 拍 摄 ，并 将 拍 到 的大 米 灰 度 值 和 背 景板
基于FPGA的大米机器视觉色选系统
基于FPGA的大米机器视觉色选系统研究摘要引言随着人们生活水平的提高，人们对食品质量的要求日益严格，粮食生产品质的提高有助于生产企业提高粮食的附加值。
采用现代化的手段不断的研发高科技色选机，提高色选机的效率，开始成为企业竞争的一种手段。
大米是是中国人的主食之一，为了控制大米的生产品质，国家对企业实行了“食品生产许可证”制度，这使得色选机在农产品加工生产线中占有举足轻重的地位。
线阵CCD色选机的核心技术基于高速线阵CCD的数字图像处理技术记忆实时处理的嵌入式系统硬件技术。
线阵CCD色选机对实时性要求比较高，既要保证速度，又要保证实时性，对算法和硬件要求匹配。
当前主要采用FPGA并行硬件技术来保证数据处理的实时性。
1 CCD大米色选机的工作原理色选机色选利用光电原理，从大量的物料中将整体有缺陷、表面有斑点的次品已经杂质分拣出来，相对于无法用比重来分离的物料，色选机能有效的分离正常与不正常的个体。
CCD色选机由喂料器、滑道、光源、CCD图像信号处理系统、气阀控制执行系统组成，如图所示。
大米经过喂料器均匀的撒在滑道的表面，均匀的下滑经过CCD拍摄的滑道区域，线阵CCD 接收光信号，将光信号转变为电信号，输出与光信号强度成正比的电压信号，CCD专用前端处理器在FPGA的控制下将输出的模拟电压信号转换为数字信号，并在FPGA内部存储器进行缓存。
FPGA根据色选算法对数据进行处理计算，判断大米的异色，根据异色的位置启动相应的电磁阀，将异色米进行剔除。
FPGA硬件系统框图2 大米图像处理算法大米色选算法的核心思想是基于“淘米”原则，通过以像素为单位对大米的灰度信息进行统计，根据统计的数据确定合格大米的灰度预制范围，。
大米染色的工艺
大米染色的工艺大米染色工艺是一种将食品级色素应用于大米表面的技术，通过染色可以赋予大米不同的颜色，丰富了大米的外观和口感，在市场上有一定的竞争优势。
下面我将详细介绍大米染色的工艺流程及其优缺点。
大米染色的工艺流程主要包括前处理、染料浸泡、后处理和包装等几个环节。
首先是前处理。
首先需要将大米进行清洗，去除杂质和不良米。
清洗后的大米需要蒸煮至八成熟，这一步既能保持大米颗粒的完整性，也方便后续步骤的进行。
然后是染料浸泡。
将食品级色素加入清水中，配制成染料溶液。
将蒸煮后的大米放入染料溶液中，让其浸泡一段时间。
浸泡时间的长短和浓度会影响染料的渗透效果和颜色的深浅。
一般来说，浸泡时间在30分钟到2小时之间，浓度为1%到5%之间。
接下来是后处理。
将染色后的大米取出，用清水冲洗，去除多余的染料和杂质。
冲洗后，将大米再次蒸煮至熟透，确保大米的口感和熟度。
最后，将蒸煮好的大米晾干，脱水，使其恢复到正常含水量。
晾干后的大米可以进行包装和销售。
大米染色工艺的优点主要包括以下几个方面。
首先，可以通过染色使大米呈现出不同的颜色，在市场上有更多的选择，满足不同人群的需求。
其次，染色可以改变大米的纹理和外观，增加大米的观赏性，提高其销售价值和竞争力。
此外，大米染色工艺比较简单，原料易得，成本相对低廉，生产效率也比较高，适合于大规模生产。
然而，大米染色工艺也存在一些缺点和风险。
首先，染色过程中使用的色素可能对人体健康产生一定的风险。
因此，在选择染料时应严格遵循国家和地方的相关标准和法规，确保染料的食品安全性。
其次，染色可能会影响大米的营养价值和口感。
染色会导致大米中一些营养物质的流失，降低其营养价值。
此外，染色也可能改变大米的口感和食用属性，影响消费者的口感体验。
为了解决以上问题，可以通过以下几个方面的改进来提高大米染色工艺的质量。
首先，合理选择高质量的色素和添加剂，确保其达到食品安全标准。
其次，控制染色的时间和浓度，避免对大米的营养和口感产生过大的影响。
履带式色选机工作原理
履带式色选机工作原理
履带式色选机是将大米的色泽作为依据进行分选的设备。
它由光源、光传感器、镜头、光源转换电路和控制电路等部分组成。
其基本结构形式是，由一个滚筒和一个上、下两个分光器组成，每一个分光器由一个光源组成，可以产生多种颜色。
1.光传感器是一种光学传感器，它接收光线并对其进行处理，以产生一系列信号。
这些信号从光源传递到光传感器，使它产生相应的电信号，经过放大和模数转换器（A/D）转换成数字信号（0~9）。
数字信号送入CPU进行逻辑分析处理后，可在显示屏上显示出被选大米的图像。
2.分光传感器是一种光电传感器，它接受被选大米的电磁辐射能，并对其进行放大和模数转换后，得到被选大米的红外或可见光谱。
这些光谱通过光电转换器（即光电二极管）被转换成电信号（0~15伏）。
然后将其输入到CPU进行逻辑分析处理。
对于每一种被选大米的红外或可见光谱，它将对应于一组不同的特征光谱，可以根据这些特征进行分类或剔除。
—— 1 —1 —。
大米色选机实施方案
大米色选机实施方案一、背景介绍。
大米色是一种淡黄色调的颜色，非常受欢迎。
在家居装饰、服装设计、产品包装等领域都有广泛的应用。
然而，选择适合的大米色调的机器却是一项挑战。
因此，我们需要一个科学的实施方案来帮助我们选择适合的大米色机器。
二、市场调研。
在进行大米色选机实施方案之前，我们需要对市场进行调研。
通过调研，我们可以了解目前市场上大米色机器的种类、品牌、性能、价格等情况。
同时，还可以了解消费者对大米色机器的需求和偏好，为我们选择合适的机器提供参考。
三、产品筛选。
根据市场调研的结果，我们可以开始对大米色机器进行筛选。
首先，我们需要确定我们所需要的机器类型，比如是家用电器、工业设备还是办公设备。
然后，根据性能、品牌、价格等因素进行筛选，最终确定符合我们需求的大米色机器。
四、性能评估。
在确定了候选机器之后，我们需要对它们的性能进行评估。
包括机器的功率、稳定性、耐用性、能耗等方面。
通过性能评估，我们可以找到性能最优的大米色机器，确保其在使用过程中能够满足我们的需求。
五、成本分析。
除了性能外，成本也是选择大米色机器的重要考量因素。
我们需要对候选机器的价格进行分析，包括购买成本、使用成本、维护成本等方面。
通过成本分析，我们可以找到性价比最高的大米色机器，确保我们的选择既经济实惠又性能优越。
六、实施方案。
最终，根据市场调研、产品筛选、性能评估和成本分析的结果，我们可以制定出最终的大米色选机实施方案。
该方案将包括我们选择的大米色机器的品牌、型号、性能参数、价格等详细信息，以及购买渠道、售后服务等相关事宜。
通过该实施方案，我们可以确保选择到最适合我们需求的大米色机器。
七、总结。
大米色选机实施方案的制定需要经过市场调研、产品筛选、性能评估和成本分析等多个步骤。
只有通过科学的方法和严谨的步骤，我们才能选择到性能优越、价格合理的大米色机器，满足我们的需求。
希望本实施方案能够为大米色机器的选择提供一定的参考和指导，确保我们能够选择到最合适的机器。
大米的HACCP计划
本公司建立一个由xxx\xxx 组成的HACCP小组以建立、发展、保持和评审HACCP体系。
兹委任xxx为HACCP小组组长，并明确其以下职责和权限：(1) 确保按照标准要求建立、实施、保持和持续改进HACCP体系。
(2) 定期向公司最高管理者报告HACCP体系的有效性和适宜性，以供评审和作为HACCP体系改进的基础。
(3) 组织HACCP小组的工作。
大米类产品描述表1加工类别：深加工产品类别：大米类1 产品名称 牌泰国香米2 主要配料 泰国特定产区特殊的香米3 重要的产品特性 米形纤秀细长，色泽晶莹而略带象牙色，清新幽香，口感软滑且富有弹性。
(1)气味、色泽正常。
(2)水份含量≤14%。
(3)不完善粒≤1.0%。
(4)黄粒米≤0.7%。
(5)矿物质≤0.01%。
(6)带壳稗粒≤5.0粒/kg。
(7)黄曲霉毒素B1≤10ug/kg。
(8)贡≤0.02 mg/kg。
(9)六六六≤0.3mg/kg。
(10)滴滴涕≤0.2mg/kg。
(11)最大限度杂质(总量)≤0.08%。
4 计划用途 高档消费者。
以赊销方式为主，销往国内各大城市。
5 食用方法 蒸煮后食用。
6 包装类型 内层为透明塑料真空包装。
外层为透明编织袋运输包装。
7 保质期 常温下保存一年。
8 标签说明 保存在阴凉、干燥、清洁处。
9 销售地点 需要远离鲜货区和冷冻区，贮存条件常温，要求无虫害、无异味。
10 特殊运输要求 禁止与有害物质和有异味的物质一起运输。
大米类产品加工工艺流程图采购原米(CCP)☆采购包装袋(CCP)☆贮存原米☆贮存包装袋金检(CCP)☆成品贮存运输(CCP)☆★：特殊工序 ☆：关键工序 CCP：关键控制点大米类产品加工工艺流程图描述1采购原米及包装袋－由合格供方购入的各种原米及包装袋卫生质量经抽检合格后分别入库。
2贮存原米－原米贮存在常温、清洁、干燥、无虫害的原料库。
3贮存包装袋－包装袋贮存在常温、清洁、干燥、无虫害的成品库。
大米色选系统中的光源改进
２００７．０２粮油加工大米色选系统中的光源改进何静１张银蒲２王以忠１孔凡芝１（１．天津科技大学电子信息与自动化学院２．唐山学院信息工程系）【摘要】针对目前国内使用的大米色选机一般用日光灯作为光源所存在的问题，采用稳定性、方向性更好的高亮度发光二极管（ＬＥＤ）代替日光灯管作为色选机光源，分析其色选效果，并对不同颜色的ＬＥＤ光源进行了比较，结果证明在蓝色ＬＥＤ光源下可以一次性分检出各种异色粒和杂质，分选效果较好。
试验结果对于提高大米色选系统的稳定性，获得更高的一次选别率有重要意义。
【关键词】大米色选；日光灯；ＬＥＤ中图分类号：ＴＳ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－１８０７（２００７）０２－００７０－０３随着人民生活水平日益提高，人们对食品的精度和卫生程度越来越重视，对加工食品的原料精度和纯度的要求也越来越严格。
绿色食品、无公害食品成为人们日常生活的首选。
粮食已经由过去的统购统销转变为自由贸易，市场竞争越来越激烈。
大米的产品结构也朝着多品种、高质量的方向发展。
大米分选设备已逐渐成为精米加工生产线的标准配置。
色选机（ｃｏｌｏｒｓｏｒｔｅｒ）是利用光电原理，根据颜色差异，从大量散装产品中将颜色不正常的或受病虫害的个体（球、块或颗粒）以及外来夹杂物检出并分离的设备。
因为正常米粒与霉变粒、腹白粒等不合格米粒在大小和密度上基本一致，所以不能用常规的筛选设备或比重分选设备分离，而根据其颜色上的差异，色选机能够进行有效的分离，因此在大米分选方面色选系统的独特作用十分明显。
我国对大米色选机的研究起步较晚，还处在开发阶段，现有的国产大米色选机存在光源不稳定、一次去除率不高等问题，本文尝试通过改进色选机光源解决这些问题，并进行了初步的试验，为大米色选系统的进一步完善提供了依据。
１大米色选机工作原理大米色选机主要用于选出带有黄粒米、红粒米、腹白米、死米、霉变米、黑色病斑米等异色米粒，以及砂石、土块等异色颗粒状杂质。
经色选机精选提纯后，可以获得完好的、纯净的、透明度和品种纯度高的米粒，因而品相得以显著提高。
浅谈大米加工中的色选工艺
粮食与饲料工业CEREAL &FEED I NDUSTRY2005,No .4碾米工业1收稿日期:2005-01-21(男,工程师,主要从事粮食工程设计工作。
浅谈大米加工中的色选工艺王 辉(国家粮食储备局武汉科学研究设计院,湖北武汉 430079)摘 要:简要说明了色选工艺在大米加工中的普遍性和重要性。
围绕充分发挥色选工艺效用这一主题,重点论述了色选机在大米加工中的主要功能及其工艺性能的评定,在全面详细分析色选工艺效果的主要影响因素的基础上,明确了色选工艺的设计原则,介绍了色选工艺在大米加工中的一般布置方案。
最后就实践中如何正确认识和评价色选工艺及色选机进行了讨论,并提出了具体建议。
关键词:大米加工;色选工艺;色选机;设计原则;工艺布置中图分类号:TS212.4 文献标识码:B 文章编号:1003-6202(2005)04-0001-02Preli m i nary Study on Col our Sort i ng T echnology during R ice P rocessi n g AB STRACT :The un i versa lity and i m po rtance o f co l our so rti ng techno l ogy dur i ng rice process i ng was briefl y discussed .F ocused on full y exerti ng the effic i ency o f co lou r selecti on technology ,pr i nci pa l functi ons o f co lour so rter and assess m en t o f its techno l og ical cha r -ac teristi cs w ere as key po ints descri bed .Based on comp l e te analysis on m a j o r i nfl uenc i ng facto rs o f co l our sorti ng techno log i ca l results ,the desi gn pri nc i ple o f co lour so rti ng w as deter m i ned and t he gene ra l layou t schem e o f co l our sorti ng techno l ogy dur i ng r i ce processi ng w as introduced .F i na ll y ,it w as d iscussed ho w to recogn ize and assess colour sorti ng techno l ogy and co lour sorter correctl y ,and con -crete suggesti ons we re brought forward .K EY W ORDS :rice processi ng ;co lour sorti ng technology ;co l our se lector ;desi gn pr i nc i ple ;processi ng l ayout 自20世纪80年代引进大米色选技术以来,色选机在我国谷物加工行业中的应用已有近20年的历史。
大米色选机原理
大米色选机原理
1大米色选机原理
大米色选机是一种用于色选大米的机械，它能够根据大米的外观或品质，把凡是瑕疵、颜色、大小不同的外貌不好的大米挑选出来。
大米色选机基本原理是利用照明灯光跟橡胶圈结合的方式来实现对大米的精准色选。
照明灯光照射到大米身上，那些特定的灯光能够把含有矿物质的大米表面反射出无损的红色光芒，而那些不含有矿物质或者反射等级比较低的大米则显示出蓝色光芒，明确地使那些大米颜色不同，然后专门的橡胶圈可以把大米按不同颜色的反射分类挑出。
大米色选机可以利用不同的照明灯光和不同的过滤系统来挑出因缺碳水化合物等原因而发生变质的大米，也可以把颗粒大小不一的粒状物挑选起来，从而大大提高大米的质量，加快它的混合效果和单一度。
大米色选机作业取得如此精准的结果，这主要是因为它多种可控变量的协同作用而取得的，这些可控变量在灯光发光状态、橡胶圈摆放状态、颗粒运动速度和处理速度等方面。
总之，大米色选机原理能够有效精确地把大米挑选出来，使大米的质量有了很大提升。
未来，随着成品色选机及其系列产品的持续发
展和完善，它将会更多的在粮食加工产品中得到应用，更大地改善食品安全性、质量标准以及加工市场的秩序与科学性。
大米色选2010.01.10
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对于粮食加工企业来说，提高产品质量、走精品路线、 创立自己的品牌也是在国际化竞争中能够避免被淘汰的必 由之路。无论是从满足消费者需要， 还是从企业长远发 展的角度看， 目前国内的大米生产厂家都会添置色选机 来进一步提高产品质量。 因此，研制适合我国国情和农业发展的高技术水平颜 色分选仪器将带来十分可观的经济效益。
采用聚类分析的方法根据图像数据自身的特征对其进行分类，并得到了理想的效 果）
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K-均值算法是一种主流的迭代下降聚类方法，具有计算
简单、能够动态聚类、自适应性强等特点，并有着广泛的应 用领域。它专门用于所有变量都是定量类型的情况，并采用 平方欧式距离作为相似度度量。
d ( xi , xi ' ) = ∑ ( xij − xi ' j ) = xi − xi '
一步判断是否为正常米粒。同一帧数据各颜色分量的波形图在形状上具有一定的相 似性。）其信号波形如下图所示：
• 3、每一帧图像数据一般都包含有三类信号：背景信号、 正常米信号和异色粒信号，并且每类信号都具有不同的内 部特征。大多数的图像信号显示，同一帧数据各颜色分量 的波形图在形状上具有一定的相似性 • 根据这一特点提出了利用k-均值聚类算法来提取图像中 的异色粒信息。
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在世界范围内，日本佐竹公司和瑞士布勒公司的产品 代表了农产品加工机械的先进水平，其产品遍布亚洲、欧 洲、美洲、大洋洲及非洲等。日本佐竹株式会社其机械产 品广泛运用光电、传感、信息等先进技术，服务于大米的 种植、收割和加工等各个生产阶段，自动化程度很高。
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国内对大米色选机的研究起步较晚，还处在开发阶段。
(1) 20世纪80年代，国内部分碾米厂开始使用色选机。 (2) 90年代以来，人们逐渐认识到大米色选背后的巨大经济价值，完全依赖 进口设备是不行的，需要拥有自己的知识产权。 (3)因此国内也开始研制色选机，现已有数家色选机制造厂，其产品被很多 精米加工厂所选用。
基于视觉融合的大米外观质量检测系统研究
基于视觉融合的大米外观质量检测系统研究在科技的海洋中，有一艘航船正驶向未知的领域——那就是基于视觉融合的大米外观质量检测系统。
这个系统如同一位细心的厨师，对每一粒大米进行精心的挑选和评估，确保它们的质量达到最高标准。
首先，让我们来了解一下这个系统的工作原理。
它通过多个摄像头捕捉大米的图像，然后利用先进的算法对这些图像进行处理和分析。
这个过程就像是一位画家在画布上描绘出一幅美丽的画作，每一个细节都被精确地捕捉到。
然而，这个系统并非一帆风顺。
在实际应用中，我们可能会遇到一些问题。
例如，由于光线、角度等因素的变化，摄像头捕捉到的图像可能会出现偏差。
这就像是在一幅画作中添加了一些不必要的色彩，使得整幅画作失去了原有的美感。
为了解决这个问题，我们可以引入一些辅助设备和技术。
比如，使用补光灯来保证光线的稳定；调整摄像头的角度和位置，以获得最佳的拍摄效果。
这些措施就像是为画作添加了一些必要的修饰，使其更加完美。
此外，我们还可以利用深度学习等技术来提高系统的准确率。
通过训练大量的样本数据，系统可以自动学习和识别不同种类的大米，从而更准确地进行分类和评估。
这就像是给画家提供了更多的颜料和工具，使他能够创作出更加丰富多彩的作品。
当然，我们也需要注意到这个系统的一些局限性。
例如，它可能无法处理一些特殊情况下的大米，如被污染或损坏的大米。
这就像是在一幅画作中出现了一些不和谐的元素，需要我们及时进行调整和修复。
总的来说，基于视觉融合的大米外观质量检测系统是一项非常有前景的技术。
它不仅可以提高大米的质量检测效率，还可以为我们提供更多的信息和数据支持。
然而，我们也需要不断地改进和完善它，以应对各种挑战和问题。
只有这样，我们才能在这个领域中取得更大的突破和进展。
基于彩色线阵CCD大米色选算法实验研究的开题报告
基于彩色线阵CCD大米色选算法实验研究的开题报
告
选题背景：
随着社会经济的发展和人民对生活质量的要求不断提高，人们对食
品安全和营养价值的关注越来越高。
大米是中国传统的主食之一，而在
大米生产过程中，不同品种、不同等级的大米混杂在一起，给市场和消
费者带来了极大的困扰。
因此，为了提高粮食质量和市场竞争力，研究
开发高效的大米色选算法变得十分必要。
研究目标：
本研究旨在基于彩色线阵CCD大米色选算法，为大米的快速、精准分类提供技术支持。
研究内容：
1. 彩色线阵CCD原理及工作原理的研究与探究；
2. 彩色线阵CCD大米色选算法的设计与实现；
3. 对实验结果进行测试与分析，优化算法以提高分类精度。
研究方法：
1. 开展文献综述，了解彩色线阵CCD原理及相关技术；
2. 设计实验，对不同品种、不同等级的大米进行样本采集，确定实
验数据；
3. 运用MATLAB工具进行数据处理、算法设计和实验分析。
预期成果：
1. 彩色线阵CCD大米色选算法的设计与实现，达到较高的分类精度；
2. 实验数据的分析报告以及算法优化的方法；
3. 对该技术及其应用的探究，更好地促进大米质量的提高。
研究难点：
1. 彩色线阵CCD大米色选的算法设计，如何选取颜色空间和颜色阈值的确定；
2. 采集到的大米色彩包括光源、背景等影响因素，如何降低其影响；
3. 大米色选的速度和准确度之间的平衡问题。
研究意义：
本研究对推动大米加工技术的提高和市场竞争力的提升具有一定的
意义。
同时，该技术可应用于其他粮食、药材等行业领域。
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２００７．０２粮油加工大米色选系统中的光源改进何静１张银蒲２王以忠１孔凡芝１（１．天津科技大学电子信息与自动化学院２．唐山学院信息工程系）【摘要】针对目前国内使用的大米色选机一般用日光灯作为光源所存在的问题，采用稳定性、方向性更好的高亮度发光二极管（ＬＥＤ）代替日光灯管作为色选机光源，分析其色选效果，并对不同颜色的ＬＥＤ光源进行了比较，结果证明在蓝色ＬＥＤ光源下可以一次性分检出各种异色粒和杂质，分选效果较好。
试验结果对于提高大米色选系统的稳定性，获得更高的一次选别率有重要意义。
【关键词】大米色选；日光灯；ＬＥＤ中图分类号：ＴＳ２１２文献标识码：Ａ文章编号：１００９－１８０７（２００７）０２－００７０－０３随着人民生活水平日益提高，人们对食品的精度和卫生程度越来越重视，对加工食品的原料精度和纯度的要求也越来越严格。
绿色食品、无公害食品成为人们日常生活的首选。
粮食已经由过去的统购统销转变为自由贸易，市场竞争越来越激烈。
大米的产品结构也朝着多品种、高质量的方向发展。
大米分选设备已逐渐成为精米加工生产线的标准配置。
色选机（ｃｏｌｏｒｓｏｒｔｅｒ）是利用光电原理，根据颜色差异，从大量散装产品中将颜色不正常的或受病虫害的个体（球、块或颗粒）以及外来夹杂物检出并分离的设备。
因为正常米粒与霉变粒、腹白粒等不合格米粒在大小和密度上基本一致，所以不能用常规的筛选设备或比重分选设备分离，而根据其颜色上的差异，色选机能够进行有效的分离，因此在大米分选方面色选系统的独特作用十分明显。
我国对大米色选机的研究起步较晚，还处在开发阶段，现有的国产大米色选机存在光源不稳定、一次去除率不高等问题，本文尝试通过改进色选机光源解决这些问题，并进行了初步的试验，为大米色选系统的进一步完善提供了依据。
１大米色选机工作原理大米色选机主要用于选出带有黄粒米、红粒米、腹白米、死米、霉变米、黑色病斑米等异色米粒，以及砂石、土块等异色颗粒状杂质。
经色选机精选提纯后，可以获得完好的、纯净的、透明度和品种纯度高的米粒，因而品相得以显著提高。
色选机示意图如图１所示。
在开始分选前，要根据不良米的比例和种类，设置色选模式和机器产量，然后将待分选的大米通过自动喂料器送入滑槽，通过振动料斗向滑槽（色选通道）供料，米粒在滑槽中排列，形成速率较为均匀的米流下滑到色选机光学部分。
光学部分一般位于滑槽下方，这部分中在日光灯的照射下对大米进行观察，由ＣＣＤ摄像头对每粒大米进行拍摄，并将拍到的大米灰度值和背景进行比较，根据色差产生相应的电压脉冲，图１大米色选机示意图粮油机械７０２００７．０１２００７．０２粮油加工控制喷射阀。
当某粒大米的色差值超过阈值时，说明这粒米不合格，喷射阀喷出的压缩空气把它吹出正常米出口，落入次品槽内。
目前，色选机在精米加工中的应用愈来愈广泛。
国内已有多家色选机制造厂，其生产的色选机一般采用白色日光灯管照明。
日光灯价格便宜，便于操作，但其光能不能长期保持稳定。
日光灯在使用的第一个１００ｈ内，光能将下降１５％，随着使用时间的增加，光能还将不断下降。
而光源的不稳定直接影响色选效果。
另外，目前常用的色选机往往不能一次性检出石子、稻壳、黄色粒、腹白粒等所有不合格米粒和杂质。
且对不同待去除物的分选效果也不同，去除效果最好的是石子，尤其是深色石子，可达到１００％，最差的是浅黄粒米和小面积被害粒的选别，选别率一般在８０％～９０％。
针对这些问题，笔者对大米色选机的光源系统进行了研究和改进，希望通过改善照明方式提高色选机的稳定性并获得更高的一次选别率。
２光源种类选择目前常用大米色选机以日光灯作为光源，而随着使用时间的加长，日光灯的光能变化较大，这对色选效果有较大影响，因此考虑用稳定性更好，寿命更长的发光二极管（ＬＥＤ）作为光源。
ＬＥＤ是一种在半导体ＰＮ结通以正向电流时发光的半导体器件。
近年来作为一种新型照明方式发展很快，已广泛应用于手机屏背光、汽车工业、交通信号灯和景观照明等方面。
它有如下特点：（１）工作电压低，仅为２￣４Ｖ。
（２）耗电量少，在同样的照明效果下，ＬＥＤ的耗电量是荧光灯管的一半。
（３）稳定性好，使用寿命长，ＬＥＤ的平均寿命达１０万ｈ，是普通灯管的数十倍。
（４）安全环保，ＬＥＤ为全固态发光体，耐冲击不易破碎，发热量低，不含汞、钠元素等可能危害健康的物质，废弃物可回收，没有污染。
如果能将ＬＥＤ代替日光灯应用于色选机，则可以解决照明系统稳定性不佳的问题，并可以减少耗电量，避免日光灯管带来的汞污染问题。
为了满足色选机对强光的需要，选用高亮度ＬＥＤ作为光源，采集色选机光学部分的背景图像进行比较。
正常情况下，光学部分背景灰度值应趋于一致，以减少背景图像对判别的干扰。
图２为没有米粒流过时的背景图像，其中（ａ）图为日光灯光光源下情况，（ｂ）图为高亮度ＬＥＤ光源下情况。
从图像可以看到，以高亮度ＬＥＤ为光源的背景板图像明显更为均匀。
选取６幅有代表性的两种光源下背景图像进行分析，求出图像灰度最大值（Ｍａｘ）、最小值（Ｍｉｎ）、均值（Ｍｅａｎ）和标准差（Ｓｔｄ）如表１所示。
由试验数据知，ＬＥＤ光源下得到的图像灰度值范围小，标准差小，这说明与日光灯比较，ＬＥＤ作为色选机光源得到的图像更为均匀，一致性更好，因此，高亮度ＬＥＤ完全可以作为大米色选机光源使用。
图３为ＬＥＤ光源下用黑白线阵ＣＣＤ采集到部分异色粒和正常米图像。
自左向右依次是正常米、黄粒和腹白粒。
由图可见，可以容易地将米粒图像从背景中区分出来，而且３种米的灰度有明显差别。
３光源颜色选择色选机分选的依据就是良品与不良品之间的颜色差异，因此，光源的颜色对色选机的灵敏度和分选效果有较大影响。
笔者在蓝色、绿色和黄色ＬＥＤ光源下随机选取大量正常米、腹白粒、黄色粒分别进行试验，表２中列出了其中一部分米粒的灰度最大值（最亮点灰度值）。
（ａ）日光灯光源下的背景图像图２两种光源下的背景图像（ｂ）高亮度ＬＥＤ光源下的背景图像表１两种光源的比较灰度日光灯光源下高亮度ＬＥＤ光源下Ｌａｍｐ１Ｌａｍｐ２Ｌｅｄ２Ｌｅｄ３Ｍａｘ２３２２３５２４０１４１４１５Ｍｉｎ２９３０２４０００Ｍｅａｎ８５．１７４８５．３２４８５．２８９２．１７５２．１３８２．１５０Ｓｔｄ１３．２８３１３．３０８１３．３９３２．６０４２．５７３２．５８７Ｌａｍｐ３Ｌｅｄ１图３ＬＥＤ光源下线阵ＣＣＤ采集到的图像粮油机械７１２００７．０２粮油加工分析试验数据可知，蓝色ＬＥＤ光源下正常米灰度值在７６￣１２９范围内；腹白米灰度值在１２１￣１９１范围内；１０粒黄粒灰度值在１５￣７０范围内；３种米灰度值范围基本可以分开。
而在绿色和黄色ＬＥＤ光源下，３种米灰度值范围重叠严重，无法分开。
根据试验结果，以蓝色ＬＥＤ作为背景光与照明光进行进一步试验，调节光强，使正常米基本透明，此时，各种待去除物呈现阴影。
图４是由黑白面阵ＣＣＤ在蓝色ＬＥＤ光源下采集到的图像。
图像中自左向右分别是：铁丝、稻壳、白色石子、黑色石子、腹白粒、黄粒、白斑粒（即小面积受害粒）、浅黄粒（两粒）、正常米。
直观上可以明显看到正常米与各种去除物的差异，图像的处理结果也说明了这一点。
表３为各种去除物与正常米的灰度峰值（Ｐｅａｋ）。
由以上数据可知，正常米的灰度值接近饱和（２５５），而异色粒和各种杂质的灰度值不超过１９０，两者差异较大，因此，可以在１９０￣２４０间确定合适的阈值，从而一次性从原粮中剔除异色粒和杂质，分选出合格的颗粒。
据此可知，使用蓝色ＬＥＤ作为背景光和照明光，调整光强，是能够一次性剔除各种异色粒和杂质的，将试验结果应用于色选机，将提高色选效率。
４结论为了解决现有大米色选机光源不稳定、杂质一次去除率不高等问题，本文用高亮度发光二极管代替传统的日光灯管作为色选机光源，并针对不同颜色的ＬＥＤ光源进行试验。
试验证明，用蓝色发光二极管作为光源能够成功地区分出合格米粒和各种杂质，较好地实现色选。
本文所做的只是初步试验，用来证明高亮度ＬＥＤ作为大米色选机光源的可行性，若要在色选机中实际应用还需做大量试验，如测量出对各种杂质的选别率，根据试验结果调整光源，在此基础上，可望提高色选的准确性和实用性，开发出符合我国国情的大米色选产品。
参考文献１乔艳芳，李馨，孙鹏．食品光电色选技术装备设计及应用［Ｊ］．农机化研究，２００５（２）：１１８￣１１９．２李素梅．如何正确认识白米色选机［Ｊ］．粮食与饲料工业，２００２（７）：１２￣１５．３汪敏，夏咸军．新型ＬＥＤ背光源技术及应用［Ｊ］．光电子技术，２００５，２５（４）：３７￣３９．收稿日期：２００６－０９－２１作者简介：何静（１９８０－），女，河北丰润人，天津科技大学教师，工学硕士，研究方向为嵌入式系统与单片机。
通讯地址：（３００２２２）天津科技大学电子信息与自动化学院９６＃信箱表２不同颜色ＬＥＤ光源下灰度值光源种类正常米腹白粒黄色粒蓝色ＬＥＤ光源下１１０４１５６４０２９１２０７４５３８６１２８７０４１０７１５２２０５１１９１８６１７６８４１２７１８７７９１９１４２８７６１８０１５９１２９１２１３８１０７６１３２５２绿色ＬＥＤ光源下１１０４１５６７３２３４２０７９２３４９９４８９４１０７５４１４６５６２２１１５２６４３６０１２７７３７１８４１１４８９１１０７１０３９８６５２１７２１０８４４７６２黄色ＬＥＤ光源下１８２２５３２２２２１２５１５９８２３１３７２１０９４４８７１８８８２５２５５２５５１３９６１３４２００６８７７３９１９５８７２１０５１８８９１５１１６２１８２１０１３０１８４２３６图４蓝色ＬＥＤ光源下各种去除物与正常米图像表３蓝色ＬＥＤ光源下各种去除物与正常米灰度值灰度Ｐｅａｋ灰度Ｐｅａｋ铁丝１０９腹白粒８８稻壳１３８黄色粒１５７白石子３９白斑粒１８９黑石子５６正常米２４９粮油机械７２。