[发明专利]一种马铃薯的缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种马铃薯品质的快速鉴别方法，尤其涉及一种利用热成像方法快速鉴别缺陷马铃薯的方法，属于无损检测领域。

背景技术

马铃薯是现今人类社会的四大粮食作物之一，仅次于水稻、玉米和小麦。马铃薯含有大量的淀粉，可以为食用者提供丰富的营养能源。随着食品工业的快速发展，马铃薯的食用方式越来越多样化，基于马铃薯全粉的薯泥、薯饼等需求量越来越大。

马铃薯全粉具有新鲜马铃薯蒸熟后的风味、营养损失少、质量稳定性好、加工方便和成形容易等优点，所以被广泛应用于复合薯条/片、方便马铃薯泥、快餐(或速冻)、膨化和婴儿食品等，是国际上流行的多种休闲保健食品原料。目前，马铃薯全粉的生产全都采用机械化，与人工制粉相比，极大的提高效率。

在马铃薯全粉制备过程中，首先是脱皮。通常，表皮与肉质之间的亲和力较强，两者紧密贴合，很难分离。脱皮方法有三种，包括化学去皮、砂轮磨和蒸汽去皮。

化学去皮法成本提高，会污染薯肉及环境，现已不再采用。

砂轮磨皮法是应用砂轮对马铃薯直接磨削，这种方法存在肉质损伤大，制成品得率较低等缺点，造成严重浪费。

蒸汽去皮是对薯类如马铃薯等果品进行高温瞬时蒸皮，表皮迅速膨化、分离，对肉质无损伤，而且具有脱皮效率高、无污染的优点，已成为脱皮的主流方法，并为获得高产薯粉提供基础。

马铃薯在收获、储藏、运输过程中会损伤品质，包括碰伤、腐烂和发芽等。碰伤、腐烂部位马铃薯表层肉质的颜色会发生黑变，如不去除，会降低薯粉的洁白度，导致产品的质量降低，效益下降。发芽部位的薯肉会变绿，这同样会降低薯粉的品质；此外，这些马铃薯被加工成全粉后，由于发芽部位有毒，消费者食用会有损健康。

对于这些劣质马铃薯的剔除，现在是采用人工方法，通过肉眼仔细观察脱皮后的马铃薯，发现变黑、变绿的马铃薯，及时剔除。这种方法费时费力，并且建立在人感观上的识别方法，易受人的行为影响，与人的注意力集中程度、情绪、疲劳程度有关，因而不能很好、准确的识别这些劣质马铃薯。

热成像的基础是依据物料发出的红外辐射。红外)辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，一切高于绝对零度(-273℃)的物体，都不断地发射红外辐射，同时这种辐射都载有物体的特征信息。红外热成像技术是利用物体各部分温度差异造成红外热辐射不同，而把物体不可见的热辐射情况转换为可视化热像图，从而获得信息的技术。如果物体表面或内部存在缺陷，则其表面温度场不同，于是向外辐射的红外能量也会存在不同，据此可以达到无损检测物体品质的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种马铃薯的缺陷检测方法，以提高马铃薯的缺陷检测的效率和准确率。

为了解决以上技术问题，本发明利用热成像技术达到快速识别碰伤、腐烂和发芽的去皮马铃薯，具体技术方案如下：

一种马铃薯的缺陷检测方法，其特征在于包括以下步骤：

    步骤一，将经蒸汽脱皮后的马铃薯，用5-30℃的水流动清洗3~5min，取出，常温气流吹干； 

步骤二，将步骤一所得马铃薯转移到金属板上，板下接触5-30℃的流水，保持温度稳定,用红外线灯加热马铃薯，灯泡功率250~500W，灯泡与马铃薯的距离为35~55cm，加热时长0.5~2min；

步骤三，用红外摄像机拍照，像机镜头距马铃薯35~55cm，拍摄的红外照片传输到计算机；

步骤四，计算机马铃薯热像进行处理分析，识别出有缺陷的马铃薯。

对马铃薯热像进行处理分析的热像处理过程为：对热像进行中值滤波或均值滤波去噪，采用阈值分割方法，提取马铃薯热像的区域，计算该区域内像素的平均温度值，然后计算区域内各像素点的温度值与平均温度值的差值，计算差值的绝对值大于1℃的像素点所对应实物的面积S，如果S大于25 mm2，则为有缺陷的马铃薯。

本发明具有有益效果。本发明具有的优点和有益效果主要体现在以下几点：本发明通过机器识别劣质马铃薯，能克服现有的通过人感官识别的缺点如易受情绪、心情影响识别的准确性，从而提高了识别正解率，且稳定性好；本发明与人工识别相比，机器识别能够大大的降低生产成本，提稿了识别的效率。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

1 将经蒸汽脱皮后的马铃薯50个，用5℃的水流动清洗15min，取出，常温气流吹干。