به کارگیری ماشین بینایی به منظور اصلاح عملکرد و کاهش ضایعات در دستگاه پوست کن شلتوک

شاکر, محمد; مینایی, سعید; خوش تقاضا, محمد هادی; بناکار, احمد; جعفری, عبدالعباس

doi:10.22092/erams.2016.105953

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ عضو هیات علمی مرکز تحقیقات فارس

² عضو هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس

³ عضو هیات علمی دانشگاه شیراز

https://doi.org/10.22092/erams.2016.105953

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

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 21^st 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 1^st 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 9^th National Conference on Agricultural Machinery Engineering (Biosystems) and Mechanization of Iran. Tehran University. Tehran. Iran. (in Persian)

تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی

به کارگیری ماشین بینایی به منظور اصلاح عملکرد و کاهش ضایعات در دستگاه پوست کن شلتوک

مراجع

مراجع

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.

دوره 16، شماره 65 - شماره پیاپی 65
اسفند 1394
صفحه 47-64

به کارگیری ماشین بینایی به منظور اصلاح عملکرد و کاهش ضایعات در دستگاه پوست کن شلتوک

مراجع

مراجع

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.

دوره 16، شماره 65 - شماره پیاپی 65اسفند 1394صفحه 47-64

دوره 16، شماره 65 - شماره پیاپی 65
اسفند 1394
صفحه 47-64