QNMZ-A大米外观品质检测系统

仪器用途：    

     大米外观品质检测系统是一款通过扫描仪获得大米图像后实现

大米外观品质指标自动检测的系统。该系统检测指标主要包括：粒型

（每颗米粒的长度、宽度、长宽比和面积）、检测样品总米粒数、长

度平均值、宽度平均值、长宽比平均值、整米粒数、碎米粒数、整精

米率、垩白米粒数、垩白粒率、平均垩白大小、垩白度、透明度等。

            图 1 大米外观品质检测系统界面

一、系统构成

本系统由计算机、扫描仪和大米图像外观品质检测软件组成。

二、技术指标

1、扫描仪：UNIS M1 PIUS，光学分辨率 4800×9600

2、计算机：（可自行配置，要求CPU Intel i3以上，内存 2G，硬盘 500G，系

统 Windows 7/Windows XP/Windows 8）

3、软件测量指标

(1) 一次扫描大米重量可达 30 克；

(2) 自动检测 30 克大米外观品质指标时间 30s 左右；

(3) 长宽度测量误差≤±0,05mm，整精米率误差≤±1.0%；

(4) 垩白度≤±1.0%；

(5) 符合国标 GB1354-2009 大米测量标准

三、操作步骤

1、软硬件准备

首先将扫描仪连接到计算机上，打开大米外观品质检测系统软件。

显示检验信息，可进行修改，点击确定按钮开始使用软件。

2、启动扫描仪

选择扫描菜单中连接扫描仪（以 Microtek ScanMaker i800 为例），显示

对话框（图2a），选择一款扫描仪，点击确定，出现扫描界面（图 2b），

选择扫描类型—— 真彩色，输出目的——自定义 300DPI，把扫描框拉

至，然后点击扫描。扫 描后大米图像将出现在软件界面上（图 2c）。

扫描时间视扫描仪、计算机和扫描 区域大小而定，大约在 20s~60s 

之内。扫描图像分辨率较低时将影响后续的大米外观检测。

         （2a ）                                （2b）                             （2c）

                                  图 2 扫描仪参数设置

3、尺度标定

尺度标定一般在***次使用系统或更换扫描设备时执行。目前本系统使用的

是 Microtek ScanMaker i800 扫描仪。尺度标定方法：放置一根标准的直尺于扫描

仪平台，并进行扫描成图，放大图像，可清晰看清尺子的刻度。在工具栏中点击
按钮，根据图中的直尺刻度，用鼠标拉一条平行于直尺边缘的 4cm（根据直尺

实际刻度）线段（见图 3），并按下确定按钮，右上角显示 1mm=11.80 像素，

至此尺度标定完成。

             图 3 尺度标定

4、扫描米粒图像

把检测米粒放置在米粒托盘中，并晃动几下使米粒平铺于托盘中。把托盘放置

在扫描平台上（图 6），盖上扫描仪盖板进行扫描成图。

                   图 6 米粒的扫描图像

在后面操作过程中，可随时对米粒图像进行原始大小图像显示、自适应图像

可通过鼠标滑轮进行图片缩放（图 7）。

          图 7 米粒图像的缩放

5、米粒粘连分割 

扫描的米粒图像因为颗粒较多，米粒相互之间有粘连现象，需要进行分割粘连

的米粒。首先对图像进行转换二值图像，然后点击自动分割，也可点击自定义

分割通过鼠标调整到状态；然后点击对图像进行腐蚀操作，为了去除图像中

的微小杂质，单击腐蚀按钮，腐蚀完成后点击膨胀。腐蚀跟膨胀是相对应的，腐

蚀多少次我们就需要相应的膨胀到少次，随后点击填充空间。填充空间完成后

我们可根据米粒形状选择长型分割或圆形分割，因为米粒在铺放时有的粘连得

太近，对数值会造成影响。（图8）

                           （图8）

6、统计数量

鼠标左键单击统计数量，软件将自动计算出粒型的指标，主要包括每个米粒的长、

宽、长宽 比、面积和碎米标记；米粒总数，所有米粒长、宽和长宽比的平均值；米

粒的整 米数、碎米数、整精米率（这里整精米率＝整米数/米粒总数）（图 9）。

                         （图 9）

    在米粒图像中，可用不同颜色的方框显示了碎米、整米、米粒编号和异

常米，也可以取消显示，此项功能可通过图像一目了然的看到每个米粒具有

的不同粒型。单击每个米粒数据，图中将标定显示该米粒，以便从图像上观

察该米粒的情况。

       此时，可通过查找异常米检验图中异常的米粒，异常的米粒可能包括特

别长的米粒和由于少数米粒粘连严重，未能自动分割，此时可单击手动分割

按钮，对未能分割的米粒进行划线分割（图 10） ，并单击粒型计算按钮重

新更新数据；单击删除异常米按钮，用鼠标点击要删除的米粒，图中将删除

该米粒，数据将自动更新。

7、垩白计算

单击右上角的垩白按钮，软件右侧显示垩白计算面板。单击垩白面板上面自

动计算按钮（这里自动计算有三种方法，OSTU 计算、Fuzzy 计算和 Entropy 计算，

一般默认情况是 OSTU 计算；也可手动计算，可以调整阈值的大小），每个米粒垩白

大小显示在数据框中，其中标记为碎米的未参与计算（根据标准，垩白度/垩白粒计算

是在整米基础上计算的）；同时，面板中显示整米中平均垩白大小、垩白米粒数、垩

白度（图 11）。

8、数据保存

     检测样品的粒型和垩白计算数据可以保存在***文件夹，文件类型为 

EXCEL 文档（图 13） ，其中包括设置的检验信息和米粒平均信息及每粒米

的信息。

四、简化操作

点击转换二值图像→点击选择分割→点击对图像进行腐蚀→点击膨胀→点击

填充空间→点击长型分割或圆形分割→点击统计数量→点击整米碎米转换→

点击垩白分析→保存。