| تعداد نشریات | 284 |
| تعداد نشریات سازمان | 82 |
| تعداد شماره‌ها | 3,049 |
| تعداد مقالات | 34,082 |
| تعداد مشاهده مقاله | 46,519,067 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 77,569,964 |
به کارگیری ماشین بینایی به منظور اصلاح عملکرد و کاهش ضایعات در دستگاه پوست کن شلتوک | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| مقاله 5، دوره 16، شماره 65، اسفند 1394، صفحه 47-64 اصل مقاله (391.71 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/erams.2016.105953 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد شاکر* 1؛ سعید مینایی2؛ محمد هادی خوش تقاضا2؛ احمد بناکار2؛ عبدالعباس جعفری3 | ||
| 1عضو هیات علمی مرکز تحقیقات فارس | ||
| 2عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 3عضو هیات علمی دانشگاه شیراز | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، به منظور اصلاح عملکرد دستگاه پوستکن شلتوک و کاهش ضایعات برنج، سامانة کنترل خودکار و ماشین بینایی طراحی، ساخته و آزمایش شد. این سامانه به گونهای طراحی شد که بر حسب نوع و میزان رطوبت شلتوک بتواند فاصلة غلتکها و سرعت دورانی موتور را به مقدار بهینه تنظیم کند. پس از آن با بهکارگیری سامانة ماشین بینایی و دستگاه تکدانهساز، میزان شکستگی برنج تعیین شد. میزان شکستگی برنج اگر بیش از حد مورد نظر بود تنظیمات لازم روی دستگاه پوستکن انجام میشد. شرایط کاری دستگاه پوستکن، برای دو رقم شلتوک با اعمال تیمارهای رطوبت شلتوک، فاصلة غلتکها و سرعت دورانی موتور بررسی و فاکتورهای شاخص پوستکنی و درصد شکستگی برنج اندازهگیری شد. الگوریتم پردازش تصویر به منظور تعیین درصد شکستگی برنج در نرم افزار متلب کدنویسی و ارزیابی شد. نتایج تحقیق نشان میدهد که با انتخاب مناسب سرعت دورانی موتور و فاصلة غلتکها برای شلتوک دانه متوسط، میانگین شاخص پوستکنی برابر با 65/82 درصد و میانگین شکستگی برنج سبوسدار برابر با 88/3 درصد است. برای شلتوک دانه بلند، میانگین شاخص پوستکنی و شکستگی برنج به ترتیب برابر با 40/51 و 46/27 درصد است. در حالی که بدون بهکارگیری این سامانه و با انتخاب نامناسب سرعت دورانی موتور و فاصلة غلتکها، برای شلتوک دانه متوسط، شاخص پوستکنی برابر با 58/61 درصد و شکستگی برنج برابر با 51/7 درصد است. برای شلتوک دانه بلند، شاخص پوستکنی و شکستگی برنج به ترتیب برابر با 14/19 و 03/35 درصد است. نتایج ارزیابی الگوریتم دقت آن را برابر با 81/91 درصد نشان میدهد. نتایج ارزیابی دستگاه تکدانهساز نیز نشان میدهد که مقدار مکش 45- تا 50- میلیمتر جیوه با میزان جداسازی 3/81 درصد مناسبترین مقدار است. نتایج مناسبترین سرعت دورانی موتور و فاصله غلتکها در سامانه کنترل، برنامهریزی و تنظیم شد و با نصب آن روی دستگاه مناسبترین شرایط کاری برای دستگاه پوستکن بهصورت خودکار فراهم آمد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پوست کن؛ شلتوک؛ کنترل خودکار؛ ماشین بینایی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Use of Machine Vision to Improve Performance of and Reduce Loss from a Paddy Husker | ||
| چکیده [English] | ||
| The current study developed and tested machine vision and automatic control systems to improve performance and reduce rice loss during paddy husking. This system was optimally adjusted for paddy type, moisture content of paddy, roller spacing and rotational speed of the motor. The percentage of breakage of rice kernels was determined using a machine vision system and a singulation device. If rice breakage was greater than a set point, the husker device was adjusted as necessary. The variables of paddy moisture content, roller spacing, and motor rotational speed were used to determine the working conditions of the husker for two paddy varieties. The dependent variables were husking index and rice kernel breakage percentage. An image processing algorithm was coded and evaluated in MATLAB software to determine the percentage of rice kernel breakage. The results showed that selection of proper treatment for the medium-sized kernel paddy, the average husking index was 82.65% and the average rice breakage was 3.88%. For the long kernel paddy, the average husking index and rice breakage were 51.4% and 27.46%, respectively. Without use of the system and with improper selection of motor rotational speed and roller spacing in the medium-sized kernel paddy produced a husking index of 61.58% and rice breakage of 7.51%. For the long kernel paddy, the husking index was 19.14% and rice breakage was 35.03%. Results from the algorithm showed that its accuracy was 91.81%. Evaluation of the singulation device showed that a suction of -45 to -50 mmHg yielded an appropriate 81.3% separation efficiency. The best combination of the machine parameter levels were programmed into the system, which operated to make the proper adjustments automatically. This resulted in the most appropriate working conditions for husking in accordance with paddy variety, paddy moisture content, roller spacing, and motor rotational speed. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Automatic Control, Husker, Machine vision, Paddy | ||
| مراجع | ||
|
Afzalinia, S., Shaker, M. and Zare, E. 2004. Comparison of different rice milling methods. Canadian Biosys. Eng. 46(3): 63-66.
Alizadeh, M. R. and Payman, M. H. 2004. Comparison of rice losses in two common methods of paddy to rice milling in Gilan province. J. Agric. Sci. Technol. 18(1). (in Persian)
Anon. 1981. Development and evaluation of processing equipment. Tech. Bulletin No. CIAE/PHTS/81/24. CIAE, Nabi Bagh, Berasia Road, Bhopal. Firouzi, S., Alizadeh, M. R. and Minaei, S. 2010. Effect of rollers differential speed and paddy moisture content on performance of rubber roll husker. World Academ. Sci. Eng. Technol. 47, 687-690.Goodman, D. E. and Rao, R. M. 1985. Effect of grain type and milled rice kernel hardness on the head rice yield. J. Food Sci. 50, 840-842.
Payman, M. H., Tavakoli, T. and Minaei. S. 1999. Determination of proper space between the rollers in rubber roller husker for milling of three traditional rice varieties in Gilan. J. Agric. Sci. 5(20): 37-48. (in Persian)
Saburi Helestani, S. and Rufigari Haghighat, S. H. 2013. Effect of husker machine type and paddy husking percentage on production rice quality. Proceedings of the 21st National Congress of Food Science and Technology. Shiraz University. Shiraz. Iran. (in Persian)
Sakai, N., Yonekawa, S. and Matsuzaki, A. 1996. Two-dimensional image analysis of the shape of rice and its application to separating varieties. J. Food Eng. 27, 397-407.
Shaker, M. and Alizadeh, M. R. 2003. Effect of paddy moisture content on rice breakage and milling yield. Proceedings of the 1st National Symposium on Losses of Agricultural Products. Tarbiat Modares University. Tehran. Iran. (in Persian)
Sun, C., Liu, T., Ji, C., Jiang, M., Tian, T., Guo, D., Wang, L., Chen, Y. and Liang, X. 2014. Evaluation and analysis the chalkiness of connected rice kernels based on image processing technology and support vector machine. J. Cereal Sci. 60(2): 426-432.
Wan, Y. N., Lin, C. M. and Chiou, J. F. 2002. Rice quality classification using an automatic grain quality inspection system. Trans. ASAE. 45(2): 379-387.
Yadav, B. K. and Jindal, V. 2001. Monitoring milling quality of rice by image analysis. Comput. Electron. Agric. 33, 19-33.
Yao, Q., Xian, D. X., Liu, Q. J., Yang, B. J., Diao, G. Q. and Tang, J. 2014. Automated counting of rice planthoppers in paddy fields based on image processing. J. Integr. Agric. 13(8): 1736-1745.
Zarei Forush, H., Minaei, S., Alizadeh, M. R., Banakar, A., Hoseinzadeh Samani, B. and Montazeri, M. 2015. Performance monitoring of rice milling machine with the development of an automatic control system based on machine vision and fuzzy logic. Proceedings of the 9th National Conference on Agricultural Machinery Engineering (Biosystems) and Mechanization of Iran. Tehran University. Tehran. Iran. (in Persian) | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,629 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 633 |
||