浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司研制的大米碎米測(cè)定儀（典型型號(hào)TPMZ-A，亦稱大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀），是一套集成雙光源透射/反射掃描成像、粘連分割算法與國(guó)標(biāo)判定規(guī)則的國(guó)產(chǎn)稻米外觀品質(zhì)機(jī)器視覺分析系統(tǒng)。儀器通過對(duì)整精米與碎米的長(zhǎng)度閾值自動(dòng)判別，替代人工手揀與目測(cè)估讀，可量化碎米率、整精米率及堊白、黃粒等多項(xiàng)外觀品質(zhì)指標(biāo)，符合GB/T 1354《大米》、GB/T 17891《優(yōu)質(zhì)稻谷》及NY/T 2334-2013等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

一、系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理

硬件組成

雙光源掃描單元：高分辨率平臺(tái)式透掃儀（透射冷光源+反射冷光源），提供無反光、高對(duì)比度米粒二維投影圖像，內(nèi)置像素—物理尺寸自動(dòng)標(biāo)定。

鋪米器與暗箱：配套米粒平整鋪放工具，確保米粒單層平鋪互不重疊，避免成像遮擋與陰影干擾。

控制終端與軟件：Windows版或嵌入式分析軟件，通過授權(quán)，支持與電子天平RS232串口通訊獲取樣品質(zhì)量。

成像與判定原理

將精米樣品均勻平鋪于掃描臺(tái)，雙光源掃描獲取每粒米的高清灰度/彩色圖像。軟件基于連通域分析與改進(jìn)分水嶺算法或深度學(xué)習(xí)邊緣檢測(cè)模型，自動(dòng)分離首尾相接或重疊黏連的米粒；依據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定的碎米長(zhǎng)度閾值（通常為完整米粒長(zhǎng)度的4/5或3/4，依秈/粳類型區(qū)分），逐粒解算長(zhǎng)度并判定"整精米"或"碎米"，統(tǒng)計(jì)粒數(shù)比與質(zhì)量比，同時(shí)結(jié)合透射光灰度差異提取堊白區(qū)域、依據(jù)RGB色度空間篩查黃粒米。

二、核心檢測(cè)功能

1、國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：與國(guó)標(biāo)GB/T1350稻谷、GB/T17891優(yōu)質(zhì)稻谷或GB1354大米、農(nóng)業(yè)部新標(biāo)準(zhǔn)【大米】NY/T2334-2013等標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。

2、單粒米分析：自動(dòng)測(cè)量每粒米的粒型、堊白度等參數(shù)，自動(dòng)大批量分析處理與輸出結(jié)果。

3、智能分割黏連米粒：軟件可自動(dòng)識(shí)別并分割黏連米粒。

4、米粒角色轉(zhuǎn)換：點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)樣品顆粒，可對(duì)樣品做“整碎米"、“裂紋粒"、“黃米"、“胚芽米"、“陰糯米"和“黑米"的轉(zhuǎn)換。

5、標(biāo)記大米，便于篩選：可在大米圖像上添加文字做標(biāo)記，便于篩選感興趣大米

6、個(gè)性化顯示參數(shù)，便于直觀區(qū)別：可對(duì)分析的參數(shù)設(shè)置不同顏色方框，便于直觀顯示與區(qū)分碎米、整精米、異常米等各種米質(zhì)及堊白區(qū)域。

7、區(qū)域選擇分析，避免其他米干擾：可手工框定目標(biāo)區(qū)，僅對(duì)區(qū)域內(nèi)米質(zhì)進(jìn)行粒型、整精米率、堊白度和堊白粒率等分析。

8、手動(dòng)刪除雜質(zhì)：可對(duì)異常米進(jìn)行手動(dòng)刪除，數(shù)據(jù)可自動(dòng)更新，檢驗(yàn)更準(zhǔn)確。

9、數(shù)據(jù)保存與輸出：可保存分析數(shù)據(jù)、排列分布圖、對(duì)比圖，導(dǎo)出Excel表。

10、支持云平臺(tái)：可將分析數(shù)據(jù)保存到云端隨時(shí)隨地查看。

11、軟件安全加密：軟件采用jia密狗+動(dòng)態(tài)二維碼方式加密，使數(shù)據(jù)更加安全。

12、打印功能：標(biāo)配熱敏打印機(jī)，可以打印大米的數(shù)據(jù)方便查看。

三、典型應(yīng)用領(lǐng)域

水稻遺傳育種與品種區(qū)試：大批量育種材料整精米率、碎米率、粒型及堊白度的高通量考種，為優(yōu)質(zhì)稻品種選育與QTL定位提供數(shù)字化表型數(shù)據(jù)。

糧油質(zhì)檢與糧食收儲(chǔ)定級(jí)：糧庫、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)依據(jù)國(guó)標(biāo)對(duì)入庫或流通大米進(jìn)行外觀品質(zhì)定級(jí)，數(shù)據(jù)可作為貿(mào)易結(jié)算與質(zhì)量仲裁依據(jù)。

稻米精深加工質(zhì)量控制：加工企業(yè)抽檢不同碾米/拋光工藝參數(shù)下的碎米率變化，反向優(yōu)化設(shè)備壓力與流程，降低過度加工損耗。

科研教學(xué)：作物種子學(xué)、食品工程及農(nóng)產(chǎn)品加工課程中演示機(jī)器視覺在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用原理。

四、學(xué)術(shù)價(jià)值評(píng)述

該儀器以國(guó)產(chǎn)機(jī)器視覺方案取代主觀性強(qiáng)、效率低下的傳統(tǒng)人工手揀碎米檢測(cè)，克服了對(duì)碎米界限判讀不一致、堊白度目測(cè)偏差大及無法留存原始圖像證據(jù)的局限，使稻米外觀品質(zhì)評(píng)價(jià)從經(jīng)驗(yàn)描述進(jìn)階為可復(fù)現(xiàn)、可溯源的數(shù)字化量化指標(biāo)，是水稻育種考種與稻米加工品質(zhì)管控中具代表性的本土化檢測(cè)裝備。

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