Tải bản đầy đủ

ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Họ và tên sinh viên:

Đặng Tấn Vinh
Nguyễn Thanh Định
Ngành: : CƠ ĐIỆN TỬ
Niên khóa: 2008-2012

Tháng 6/2012


ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Tác giả


ĐẶNG TẤN VINH
NGUYỄN THANH ĐỊNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Cơ điện tử

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S: TRẦN THỊ KIM NGÀ

Tháng 6/2012



LỜI CẢM ƠN
Em xin trân trọng cám ơn tất cả quý Thầy, Cô ở trường Đại học Nông Lâm và
quý Thầy, Cô trong khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã trang bị cho em những kiến thức
quý báu cũng như đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong bộ môn Cơ Điện Tử đã giúp đỡ
em nhiệt tình trong thời gian thực hiện đề tài.
Em cũng xin bày tỏ sự biết ơn chân thành đối với cô Trần Thị Kim Ngà đã tận
tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm Luận văn tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin cám ơn quý Thầy, Cô trong Hội Đồng đã dành thời gian nhận
xét, góp ý để Luận văn của em hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân cũng như bạn bè
đã động viên, ủng hộ và luôn tạo cho em mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình
hoàn thành Luận văn.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 06 năm 2012
Sinh viên thực hiện
Đặng TấnVinh – Nguyễn Thanh Định

i


TÓM TẮT
Hiện nay việc trồng và xuất khẩu các sản phẩm nông nghiệp đem lại hiệu quả
kinh tế tương đối cao nhưng hầu hết các khâu từ trồng trọt, thu hoạch đến phân loại
đóng gói sản phẩm đều được thực hiện với phương pháp thủ công do đó năng suất
tương đối thấp. Từ thực tiễn như vậy chúng em quyết định thực hiện nghiên cứu đề tài
“ứng dụng xử lý ảnh trong đánh giá chất lượng sản phẩm”, từ đó giúp quá trình phân


loại sản phẩm diễn ra nhanh hơn từ đó tăng năng suất lao động.
Nước ta là một nước có sản lượng gạo xuất khẩu tương đối cao trên thế giới và
đang cố gắng để vươn lên dẫn đầu. Để làm được điều đó thì nước ta phải tăng cường
sản lượng xuất khẩu, bên cạnh đó còn phải chú trọng đến chất lượng sản phẩm để có
thể đạt được doanh thu cao nhất.
Chính vì thế với sự giúp đỡ của cô Trần Thị Kim Ngà chúng em đã lựa chọn gạo
để làm sản phẩm nghiên cứu cho đề tài này, từ đó ta mở rộng ra áp dụng cho tất cả các
sản phẩm khác.
Kết quả chúng em đã đánh giá được một số tiêu chuẩn về chất lượng gạo bằng xử
lý ảnh thông qua camera xử lý: phát hiện tạp chất, tính tỉ lệ bạc bụng, tỉ lệ số hạt
nguyên – hạt vỡ, tính được chiều dài trung bình, chiều dài chưa đạt. . Từ đó rút ra nhận
xét đánh giá chất lượng của gạo.
Do thời gian thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 3 cho đến tháng 5 cũng
như mức độ rộng lớn của đề tài, nên dù đã cố gắng hết sức nhưng phương án giải
quyết bài toán của chúng em chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng
em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô và bạn bè để đề tài của
chúng em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Đặng Tấn Vinh
Nguyễn Thanh Định

ii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i 
TÓM TẮT ......................................................................................................................ii 
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii 
DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................... vi 
DANH SÁCH CÁC HÌNH ..........................................................................................vii 
Chương 1 
1.1. 

MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 
Đặt vấn đề .................................................................................................. 1 

1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu ........................................................................ 2 
Chương 2 TỔNG QUAN............................................................................................... 3 
2.1. 

Tổng quan về chất lượng gạo. .................................................................. 3 

2.1.1.  Thuật ngữ và định nghĩa.................................................................................. 3 
2.1.2.  8 tiêu chuẩn đánh giá chất lượng gạo: ............................................................ 4 
2.2. 

Các tiêu chuẩn về chất lượng gạo. ........................................................... 6 

2.2.1 

Tiêu chuẩn kích thước hạt gạo. ....................................................................... 6 

2.2.2 

Tiêu chuẩn của gạo xuất khẩu (theo Viện trưởng Viện lúa ĐBSCL) .......... 8 

2.2.3 

Một số tiêu chuẩn phẩm cấp các loại gạo xuất khẩu của Việt Nam: .......... 9 

2.3. 

Máy phân loại hạt nông sản bằng công nghệ tự động. ........................12 

2.4. 

Tổng quan về xử lý ảnh. .........................................................................14 

2.4.1.  Hệ thống xử lý ảnh .........................................................................................14 
2.4.2.  Cấu trúc ảnh RGB. .........................................................................................16 
2.4.3.  Định dạng ảnh. ................................................................................................16 
iii


2.4.4.  Quá trình tách đối tượng. ..............................................................................16 
2.4.5.  Qua trình nhận dạng đối tượng. ...................................................................17 
2.5. 

Phần mềm matlab. ..................................................................................18 

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................ 22 
3.1. 

Phương tiện thực hiện. ............................................................................22 

3.1.1.  Thiết bị phần cứng. ........................................................................................22 
3.1.2 
3.2. 

Thiết bị phần mềm .........................................................................................22 
Phương pháp thực hiện...........................................................................22 

3.2.1.  Nghiên cứu lý thuyết. .....................................................................................22 
3.2.2.  Bố trí phần cứng. ............................................................................................22 
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 24 
4.1. 

Tổng quan về hệ thống............................................................................24 

4.1.1.  Thiết kế phần cứng .........................................................................................24 
4.1.2.  Quy trình nhận dạng và xử lý ảnh. ...............................................................25 
4.2. 

Kết quả nhận dạng và xử lý ảnh. ...........................................................26 

4.2.1.  Sơ đồ khối xử lý ảnh. ......................................................................................26 
4.2.2.  Thu nhận ảnh. .................................................................................................26 
4.2.3.  Tách đối tượng. ...............................................................................................27 
4.2.4.  Nhận dạng đối tượng. .....................................................................................28 
4.2.5.  Quá trình nhận dạng tạp chất. ......................................................................28 
4.2.6.  Xác định các thông số gạo..............................................................................31 
4.2.7.  Đánh giá độ bạc bụng. ....................................................................................32 
4.2.8.  Lưu đồ giải thuật . ..........................................................................................34 
4.2.9.  Xuất kết quả. ...................................................................................................36 
iv


4.3. 

Khảo nghiệm và kết quả: ........................................................................36 

4.4. 

Kết luận. ...................................................................................................41 

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ....................................................................... 42 
5.1. 

Kết quả đạt được. ....................................................................................42 

5.2. 

Hướng phát triển đề tài. .........................................................................42 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

v


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng

Trang

Bảng 2.1: Phân loại hình dạng các tiêu chuẩn hạt gạo ...............................................4 
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn gạo Việt Nam ..........................................................................6 
Bảng 2.3: Tiêu chuẩn gạo trắng dài ..........................................................................10 
Bảng 2.4: Yêu cầu chất lượng của gạo nếp xát ........................................................11 
Bảng 4.1: Phiếu khảo nghiệm kết quả phần mềm ....................................................37 

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình

Trang

Hình 2.1: Các công nghệ then chốt đóng góp vào sự phát triển hệ thống. ................... 12 
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý – cấu trúc hệ thống phân loại hạt theo màu sắc ................ 13 
Hình 2.3: Yêu cầu phân loại theo màu sắc ................................................................... 14 
Hình 2.4: Sự sai khác so với nền (chỉnh ngang bằng với hạt tốt) của hạt lỗi và tạp chất
....................................................................................................................................... 14 
Hình 2.5: Sơ đồ hệ thống xử lý ảnh. ............................................................................. 15 
Hình 2.6: Quá trình xử lý ảnh ....................................................................................... 17 
Hình 2.7: Giao diện matlab........................................................................................... 18 
Hình 4.1: Ảnh phần cứng ............................................................................................. 24 
Hình 4.2: Webcam logitech 905 ................................................................................... 24 
Hình 4.3: Sơ đồ hệ thống xử lý ảnh. ............................................................................. 25 
Hình 4.4: Giao diện chương trình ................................................................................ 25 
Hình 4.5: Sơ đồ các quá trình xử lý của phần mềm ..................................................... 26 
Hình 4.6: Chương trình thu nhận hình ảnh trên máy tính. ........................................... 27 
Hình 4.7:Ảnh trước khi phát hiện tạp chất ................................................................... 29 
Hình 4.8: Sơ đồ các quá trình nhận dạng tạp chất: ....................................................... 29 
Hình 4.9: Ảnh trước khi tăng độ tương phản. .............................................................. 30 
Hình 4.10: Ảnh sau khi tăng độ tương phản................................................................ 30 
Hình 4.11: Sau khi chuyển qua ảnh nhị phân ............................................................... 30 
Hình 4.12: Sau khi phát hiện tạp chất........................................................................... 31 
vii


Hình 4.13: Ảnh ban đầu ................................................................................................ 32 
Hình 4.14: Ảnh sau khi tăng độ tương phản................................................................. 33 
Hình 4.15: Ảnh kết quả................................................................................................. 33 
Hình 4.16: lưu đồ giải thuật quá trình tách đối tượng ................................................ 35 
Hình 4.18: Ảnh kết quả hiển thị lên màn hình. ............................................................ 36 
Hình 4.19: Biểu đồ thể hiện sự chênh lệch giữa kết quả thực tế và của chương trình . 40 

viii


ix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Gạo đóng vai trò quan trọng nhất trong số các mặt hàng nông nghiệp ở Việt Nam
về mặt an ninh lương thực, thu nhập và tạo công ăn việc làm cho khu vực nông thôn,
và doanh thu xuất khẩu. Gạo là một nhóm mặt hàng phục vụ chủ yếu cho thị trường
nội địa, nhưng khoảng 25% tổng sản lượng được xuất khẩu trong năm 2004 với doanh
thu đạt gần 1 tỷ USD, trở thành một trong những mặt hàng có doanh thu xuất khẩu cao
nhất của Việt Nam. Chiến lược của chính phủ không cho thấy có bất kỳ sự mở rộng
chủ yếu nào về xuất khẩu gạo của Việt Nam trong những năm 2000, và ước tính mức
xuất khẩu hàng năm khoảng 4,5 triệu tấn. Ngành gạo sẽ cần tập trung phát triển hơn
nữa các chủng loại gạo mới và nâng cao chất lượng.
Việt Nam đã trở thành quốc gia cung cấp gạo quan trọng trên thị trường thế giới.
Với thị trường toàn cầu, gạo Việt Nam ngày càng khẳng định được vị trí, giữ được giá
xuất khẩu và có khả năng cạnh tranh cao ở loại gạo cấp trung bình. Nhận thức được
giá trị của xuất khẩu gạo mang lại cho nền kinh tế, ta đã cố gắng khắc phục các khiếm
khuyết về giống lúa, chất lượng gạo, tập quán canh tác, sức chứa kho dự trữ, công
nghệ sau thu hoạch và chế biến. Trong đó chất lượng gạo là một trong những chỉ tiêu
quan trọng của gạo xuất khẩu.
Từ thực tiễn đó, chúng em chọn đánh giá chất lượng gạo.
Quy trình giám định chất lượng gạo bao gồm các phần:
 Giám định loại gạo, giám định đặc điểm kỹ thuật của gạo, giám định trọng
lượng, giám định số lượng.

1


 Giám định trọng lượng bao bì, giám định trọng lượng toàn phần.
 Giám định sâu mọt, giám định côn trùng và chất lẫn tạp trong gạo
Nhưng hầu hết các quy trình giám định đều thực hiện thủ công, đặc biệt là quá
trình kiểm định hình dạng, kích thước, chất lẫn tạp hoàn toàn thủ công. Cho đến nay,
công đoạn này tuy đã được cải thiện bằng băng chuyền của một số nhà máy chế biến
lớn nhưng chưa tự động hoàn toàn vẫn còn phụ thuộc nhiều vào nhân công.
Tóm lại, xuất khẩu gạo Việt Nam tuy vẫn đang phát triển mạnh, nhưng muốn giữ
vững được vị thế của mình như hiện nay thì cần tối ưu hóa các công đoạn sản xuất hơn
nữa. Trong đó, tự động hóa công đoạn đánh giá và phân loại sản phầm sẽ góp phần
không nhỏ vào việc tăng năng suất lao động, tăng độ chính xác sau khi phân loại, tăng
chất lượng sản phẩm và nâng cao tính an toàn thực phẩm trước khi đóng gói.
1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu
Mục đích của đề tài này là nghiên cứu và khảo nghiệm thiết bị đánh giá chất
lượng gạo bằng phương pháp xử lý ảnh. Vì thời gian có hạn cũng như mức độ rộng lớn
của đề tài chúng em chỉ thực hiện nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:
 Đo kích thước hạt gạo.
 Đếm số hạt nguyên hạt vỡ.
 Đánh giá độ bạc bụng.
 Phát hiện tạp chất trong gạo.
 Đánh giá chất lượng gạo.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về chất lượng gạo.
2.1.1. Thuật ngữ và định nghĩa.
1. Gạo (rice): Gạo bao gồm cả gạo tẻ và gạo nếp.
2. Thóc (paady, rough rice): Hạt lúa chưa được bóc vỏ trấu.
3. Gạo lật (brown rice, cargo rice, husked rice): Phần còn lại của hạt thóc sau
khi đã tách bỏ hết vỏ trấu.
4. Gạo nếp xát hay gạo trắng (milled glutinous rice, white glutinous rice):
Phần còn lại của gạo nếp lật sau khi tách bỏ hoàn toàn hay một phần cám và phôi bởi
quá trình xay xát.
5. Gạo tẻ trắng (milled rice, white rice): Phần còn lại của hạt gạo lật tẻ sau
khi tách bỏ hoàn toàn hay một phần cám và phôi bởi quá trình xay xát.
6. Hạt nguyên vẹn (whole kernel): Hạt gạo không bị vỡ và có chiều dài bằng
hoặc lớn hơn 9/10 chiều dài trung bình của hạt.
7. Hạt nguyên (head rice): Hạt gạo không bị vỡ có chiều dài tử 8/10 đến nhỏ
hơn 9/10 chiều dài trung bình của hạt.
8. Tấm (broken kernel): Hạt gạo gãy có chiều dài từ 8/10 đến nhỏ hơn 9/10
chiều dài trung bình của hạt nhưng không lọt qua lỗ sàng có đường kính lỗ 1,4mm.
9. Tấm lớn (big broken kernel): Hạt gãy có chiều dài lớn hơn 5/10 đến 8/10
chiều dài trung bình của hạt.
10. Tấm trung bình (medium broken kernel): Hạt gãy có chiều dài lớn hơn
2,5/10 – 5/10 chiều dài trung bình của hạt gạo nếp.
11. Tấm nhỏ (small broken kernel): Phần hạt gãy có chiều dài nhỏ hơn 2,5/10
chiều dài hạt gạo, lọt qua sàng 2mm nhưng không lọt qua sàng 1,4mm.
12. Tấm mẳn (chip): Những mảnh gãy, vỡ lọt qua sàng 1,4mm nhưng không lọt
qua sàng 1,0mm.
3


13. Hạt hư hỏng (damaged kernel): Hạt gạo hoặc tấm bị giảm chất lượng rõ rệt
do ẩm, sâu bệnh, nấm mốc, côn trùng phá hại hoặc do nguyên nhân khác.
14. Hạt non (immature kernel): Hạt gạo từ lúa chưa chín hoặc phát triển chưa
đầy đủ.
15. Hạt vàng (yellow kernel): Hạt gạo có một phần hoặc toàn bộ nội nhũ biến
đổi sang màu vàng rõ rệt.
16. Hạt đỏ (red kernel): Hạt gạo nguyên hoặc tấm mà lớp vỏ ngoài nội nhũ có
màu đỏ.
17. Hạt khác loại (other type kernel, contrasting type): Hạt có kích thước và
hình dạng khác với loại hạt theo yêu cầu (hạt tiêu chuẩn).
18. Tạp chất (impurities, foreign matters): Những vật chất không phải là thóc
gạo bao gồm:
 Toàn bộ phần lọt qua sàng có đường kính lỗ 1,0mm.
 Tạp chất hữu cơ: trấu, mảnh rơm, rác, xác côn trùng, hạt hư hỏng hoàn
toàn, hạt cây trồng khác và cỏ dại……
 Tạp chất vô cơ: gồm đất, cát, đá, sỏi, mảnh kim loại….
2.1.2. 8 tiêu chuẩn đánh giá chất lượng gạo:
1. Kích thước hạt gạo:
Bảng 2.1: Phân loại hình dạng các tiêu chuẩn hạt gạo
Kích thước Chiều dài (mm) Cấp độ Hình dạng Tỷ lệ dài/rộng Cấp độ
Dài nhất

> 7.50

1

Thon

> 3.0

1

Dài

6.61-7.50

3

Trung bình

2.1-3.0

3

Trung bình

5.51- 6.60

5

Hơi tròn

1.1- 2.0

5

Ngắn

< 5.50

7

Tròn

< 1.1

7

Nguồn: Jenníng et al., (1979)
2. Màu của vỏ cám: Màu của vỏ cám bao gồm màu trắng,nâu sáng, nâu tối,
nâu đỏ, tím sáng và tím.
3. Mức độ bạc bụng: Mức độ bạc bụng của hạt gạo được chia như sau:
 Cấp 0: Không bạc bụng.
 Cấp 1: Vùng bạc bụng ít hơn 10% ở trong hạt gạo.
4


 Cấp 5: Diện tích bạc bụng trung bình 11 – 20%.
 Cấp 9: Nhiều hơn 20%.
4.

Chất lượng xay chà: Yếu tố này bao gồm phần trăm gao lức, gạo trắng

và gạo nguyên.
Gạo lức (%) =
Gạo trắng (%) =
Gạo nguyên (%) =
5. Chất lượng cơm: Chất lượng gạo được nấu gồm hàm lượng amylose, nhiệt
độ trở hồ và độ bền gel. Tiêu chuẩn quốc tế về hàm lượng amylose như sau:
 0 – 2% gạo dẻo.
 2 – 20% gạo mềm (hàm lượng amylose thấp).
 20 – 25% gạo mềm (hàm lượng amylose trung bình).
 > 25% gạo cứng (hàm lượng amylose cao).
6. Nhiệt độ trở hồ: Là đặc tính chỉ nhiệt độ nấu gạo thành cơm và không thể
trở lại trạng thái ban đầu. GT thay đổi từ 55 – 79oC. GT trung bình là điều kiện tối hảo
cho chất lượng gạo tốt.
 GT thấp 55 – 69oC.
 GT trung bình69 – 75oC.
 GT cao 75 – 79oC.
7. Độ bền gel:Tiêu chuẩn quốc tế cho độ bền gel dựa vào chiều dài gel. Trong
nhóm gạo, các giống có cùng hàm lượng amylose nhưng độ bền gel cao hơn được ưa
chuộng nhiều hơn.
 Cấp 0 không thơm.
 Cấp 1 ít thơm.
 Cấp 2 thơm nhiều.

5


2.2. Các tiêu chuẩn về chất lượng gạo.
2.2.1 Tiêu chuẩn kích thước hạt gạo.
a. Định nghĩa:
Kích thước hạt gạo là chiều dài và chiều rộng của hạt gạo không bị gãy tính
bằng milimet.
Chiều dài trung bình của hạt gạo được xác định bằng cách tính trung bình cộng
chiều dài của 100 hạt gạo không gãy vỡ được lấy ngẫu nhiên từ mẫu gạo thí nghiệm.
3. Phân loại hạt:
Hạt rất dài: Hạt có chiều dài lớn hơn 7mm.
Hạt dài: Hạt có chiều dài từ 6 – 7mm.
Hạt ngắn: Hạt có chiều dài nhỏ hơn 6mm
b. Chi tiết về tiêu chuẩn gạo (TCVN 5644:1999).
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn gạo Việt Nam
Chỉ
tiêu
chất
lượng
Loại

Tỷ lệ hạt

gạo

Thành phần của hạt

không
lớn

Mức độ xay xát

hơn
theo %
khối
lượng
Hạt
Gạo

Hạt

hạt rất dài
dài

dài
L:

Hạt

Hạt

ngắn nguyên

L>7.0 6.0- L<6.0

Tấm

%

7.0

6

Hạt

Hạt vàngHạt

đỏ/

bạc phấn Hạt bị

Hạt

hư hỏng Hạt

sọc đỏ

nếp Hạt non



Tạp chất Thóc

hạt

(hạt


xây

/kg) Độ ẩm

xát

kích

Tấm

Trong

thước và tấm đó tấm
(mm)

nhỏ % nhỏ %
0.506 1.00 1.50

5%

>=5

--

<=15

>=60

(0.350.75)L

0.20 0.10 15
5.0+/-2 <=0.2

2

14.00 xay xát
kỹ

1.007
10%

>=5

--

<=15

>=55

(0.350.70)L

10+/-2 <=0.3

2

1.25 1.50 0.20
0.20 20 14.00
xay xát kỹ
1.257 1.50 2.00

15%

--

--

<30

>=50

(0.350.65)L

15+/-2 <=0.5

5

0.30 0.20 25
14.00 vừa phải

1.257 1.50 2.00
20%

--

--

<50

>=45

(0.350.75)L

20+/-2 <=1.0

5

0.50 0.30 25
14.50 vừa phải

1.508
25%

--

--

<50

>=40

(0.350.75)L

25+/-2 <=2.0

7

2.00 2.00 1.50
0.50 30 14.50
bình

7


thường

2.0010
35%

--

--

<50

>=30

(0.350.75)L

2.00 2.00 2.00
35+/-2 <=2.0

7

0.50 30 14.50
bình
thường
2.0010 2.50

45%

--

--

<50

>=28

(0.350.75)L

45+/-2 <=3.0

7

2.00 2.00 0.50
30 14.50 bình
thường

2.2.2 Tiêu chuẩn của gạo xuất khẩu (theo Viện trưởng Viện lúa ĐBSCL)
 Phẩm chất xay chà: Trong đó quan tâm đến tỷ lệ gạo nguyên bao gồm:
 Gạo cấp cao: Thường gọi là gạo 5 (là 95% gạo nguyên, 5% gạo gãy) hoặc
là gạo 10 (là 90% gạo nguyên, 10% gạo gãy).
 Gạo cấp thấp: Là gạo 30 hoặc 25 (tỷ lệ gạo nguyên thấp hơn). Tỷ lệ gạo
nguyên này biến động tùy vào mùa vụ, kỹ thuật canh tác và bảo quản sau thu hoạch.
Phẩm chất cơm: Chú trọng quan trọng nhất là hàm lượng amylose như sau:
 Amylose 0 – 2%: Nếp, loại này ít có trên thị trường.
 Amylose 3 – 20%: Cơm dẻo, thị trường chiếm khoảng 30 – 40%.
 Amylose 20 – 25%: Gạo mềm cơm. Loại này chiếm trên thị trường rất lớn
60%. Hiện nay nước ta đang tập trung vào nhóm này.
 Amylose > 25%: Cơm khô cứng, nhóm này thường được làm bánh
tráng hoặc bún.
Độ trở hồ: Ngoài phẩm chất cơm, gạo tốt còn phụ thuộc vào độ trở hồ, có các
cấp như sau:
 Độ trở hồ cấp 1: Khó nấu.
 Độ trở hồ cấp 5: Trung bình (giống IR 64).
 Độ trở hồ cấp 9: Gạo nát và đổ lông. Loại này ăn không ngon. Giống hiện
nay có độ trở hồ và amylose trung bình là IR 64.
8


Độ dài hạt gạo: Trên 7mm là tiêu chuẩn thị hiếu yêu cầu.
Bạc bụng: Yêu cầu đặt ra là không bạc bụng. Dù bạc bụng không ảnh hưởng
đến chất lượng nhưng đây là thị hiếu của thị trường. Các giống lúa thơm thường bị
khuyết điểm này. Mức độ bạc bụng được chia làm các cấp như sau:
 Cấp 0: Không bạc bụng.
 Cấp 1: Vùng bạc bụng ít hơn 10% ở trong hạt gạo.
 Cấp 5: Diện tích bạc bụng trung bình 11 – 20%.
 Cấp 9: Nhiều hơn 20%.
2.2.3 Một số tiêu chuẩn phẩm cấp các loại gạo xuất khẩu của Việt Nam:
Gạo trắng hạt dài Việt Nam 25% tấm phải đạt những tiêu chuẩn phẩm cấp sau:
Tấm tối đa 25%, ẩm tối đa 14,5%, hạt hư tối đa 2,2%, hạt vàng tối đa 1,5%, tạp chất
tối đa 5%, thóc tối đa 30 hạt/kg, hạt bạcphấn tối đa 8,0%, hạt non tối đa 1,5%, yêu cầu
phải được xay xát kỹ.
Gạo trắng hạt dài Việt Nam 15% tấm phải đạt tiêu chuẩn: chiều dài trung bình
6,2mm, tấm tối đa 15,0%, độ ẩm tối đa 14%, hạt hư tối đa 1,5%, hạt vàng tối đa
1.00%, tạp chất tối đa 0,2%, thóc tối đa 25 hạt/kg, hạt bạc phấn tối đa 7,0%, hạt non
tối đa 0,3%, yêu cầu xay xát kỹ.
Gạo trắng hạt dài Việt Nam 10% tấm phải đạt tiêu chuẩn sau: chiều dài trung
bình 6,2mm, tấm tối đa 10%, độ ẩm tối đa 14%, hạt hư tối đa 1,25%, hạt vàng tối đa
1,00%, tạp chất tối đa 0,2%, thóc tối đa 20 hạt/kg, hạt bạc phấn tối đa 7,0%, hạt non
tối đa 0,2%, yêu cầu xay xát kỹ.
Gạo trắng hạt dài Việt Nam 5% tấm có tiêu chuẩn như sau: chiều dài trung
bình 6,2mm ,tấm tối đa 5,0%, độ ẩm tối đa 14%, hạt hư tối đa 1,5%, hạt vàng tối đa
0,5%, tạp chất tối đa 0,1%, thóc tối đa 15 hạt/kg, hạt bạc phấn tối đa 6,0%, hạt non tối
đa 0,2% yêu cầu xay xát kỹ.

9


Thông
số

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn gạo trắng dài
Tiêu chuẩn gạo xuất khẩu việt nam
Loại gạo
5% tấm 10% tấm 15% tấm 25% tấm Đơn vị

Tạp chất
Hạt phấn
Hạt vàng
Hạt hỏng
Thóc

0,1
6
0,5
1
15

0,2
7
1
1,25
20

0,2
7
1,25
1,5
25

0,5
8
1,5
2
30

%
%
%
%
Hạt/kg

Ẩm độ

14

14

14

14,5

%

10


Bảng 2.4: Yêu cầu chất lượng của gạo nếp xát

Thành phần của hạt(%)

Chỉ tiêu chất lượng, không lớn hơn theo khối lượng

Tấm
Loại
gạo

Hạt
nguyên

Kích

nếp

≥ 55

10%
Gạo
nếp
25%

≥ 55

xát dối

(%)

(%)

≤ 12

≤ 0,3

2,0

1,0

3,0

1,25

≤ 28

≤ 2,0

6,0

1,5

3,0

2,0

tấm

số (%)

(0,25 –
0,5)L

khác

Hạt hư

mẳn

Tổng

0,7) L

Hạt

và hạt

thước

(0,35 –

Hạt

Tấm

(mm)
Gạo

Hạt đỏ

vàng
(%)

loại
(%)

11

hỏng
(%)

Hạt

Độ

Hạt

Tạp

non

chất

(%)

(%)

15

4,0

0,2

10

14,0

15

4,0

0,5

10

14,0

gạo
tẻ
(%)

Thóc hạt
(hạt/kg)

ẩm
(%)

Mức
xát

Kỹ

Bình
thường


2.3. Máy phân loại hạt nông sản bằng công nghệ tự động.
 Tổng quan về ứng dụng công nghệ xử lý ảnh trong hệ thống phân loại
theo màu sắc.
Hệ thống phân loại hạt nông sản bằng màu sắc do Viện máy và dụng cụ công
nghiệp – IMI Holding trong nước đã nghiên cứu và phát triển, bước đầu đang đưa vào
thử nghiệm trong thực tế sản xuất cho hai loại hạt café và hạt gạo. Dưới đây phân tích
một số kết quả nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh trong máy phân loại hạt theo
màu sắc của viện IMI.

Hình 2.1: Các công nghệ then chốt đóng góp vào sự phát triển hệ thống.
Những năm gần đây, công nghệ quang học gắn kết với các hệ thống cơ điện tử rất
nhanh, tạo ra số lượng lớn sản phẩm cơ điện tử - máy móc, hệ thống với những bộ
phận quang học “thông minh”. Như biểu diễn ở hình 2.1, sự hiện diện của công nghệ
quang học ngày càng rõ nét, cho phép nâng cao giá trị và hiệu năng của hệ thống, bởi
các phần tử quang học kết hợp với các phần tử cơ điện tử nhúng trong hệ thống đã đem
lại giải pháp cho nhiều vấn đề kỹ thuật hóc búa.
 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống (hình 2.2).
Vật liệu (gạo, café) được cấp bằng bộ phận cấp nguyên liệu rung xuống máng
dẫn, ổn định quỹ đạo trên máng rồi chuyển động qua vùng nhận dạng của camera
(CCD hoặc CMOS). Màu sắc của đối tượng dịch chuyển ( hạt gạo, café) được nhận
biết tức thời (xử lý thời gian thực) và máy tính công nghiệp (IPC) ra quyết định về khả
năng chấp nhận hạt đã nhận dạng, phát tín hiệu cho súng phun khí nén bắn hạt đó ra
khỏi quĩ đạo dịch chuyển nếu không đạt yêu cầu về chất lượng (trong trường hợp này
thông qua màu sắc), và ngược lại thì không phát tín hiệu.
12


Qua khỏi vùng nhận dạng, gạo chính phẩm và phế phẩm sẽ được phân tách và
chứa trong hai khoang chứa tách biệt. Từ đây có thể vào kho hoặc ra máy đóng bao.
Việc xử lý và ra quyết định chỉ được phép diễn ra dưới 0.13 mili giây. Bài toán
xử lý thời gian thực ở đây đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nó đòi hỏi hệ thống chiếu
sáng phù hợp, kết cấu buồng nhận dạng chuẩn xác, cho phép phân tách các ngưỡng
màu tốt, hệ thống camera ghi nhận hình ảnh gần như tức thời và tốc độ chuyển tín
hiệu, tốc độ tính toán rất cao. Nguồn sáng sử dụng là đèn fluorescence tần số cao
(100kHz). Camera CCD quét dòng được tính toán chọn phù hợp về tốc độ, độ phân
giải, độ nhạy. Các van điện khí chuyên dụng có đặc tính trễ dưới 0,7 mili giây. Phần
điều khiển điện tử được Viện IMI thiết kế chế tạo trong nước.

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý – cấu trúc hệ thống phân loại hạt theo màu sắc
Độ chính xác của kết cấu cơ khí cũng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn
định dòng nguyên liệu, giúp cho phần xử lý chỉ phải bù sai số hệ thống. Các hệ thống
cơ khí được gia công trên máy CNC với độ chính xác đến 3 – 10 mm.
Bài toán ở đây là tổng hợp của nhiều nhiệm vụ phải giải quyết về cơ khí chính
xác, kỹ thuật quang điện, hệ thống điện tử điều khiển, phần mềm xử lý, điện động lực,
các cơ cấu tác động nhanh, v.v…
 Cơ sở ánh sáng và vấn đề nhận dạng, phân loại hạt nông sản (gạo) theo màu
sắc.

13


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×