معرفی واحد فناورکاوشگران دانش فرهیختگان شمال

 

مدیر واحد فناور: آقای دکتر محسن توقعی

(mtavaghoe@gmail.com)

ساخت دستگاه تشخیص خصوصیات کیفی فیزیک دانه برنج

 

معرفی ایده :

امروزه فناوری اطلاعات در بخش های مختلف توانسته است با توانمندسازی و یکسان سازی دسترسی به دانش و اطلاعات موجود، فرصت هایی را برای توسعه آن ها فراهم آورد. بخش کشاورزی نیز از این امر بی بهره نبوده و نمونه های مختلفی از کاربرد و قابلیت های این فناوری برای ما آشکار شده است. از این رو مسئله کاربرد و تعیین نقش های ویژه ای که این فناوری می تواند در زمینه پیشرفت و سود مندی در بخش کشاورزی به همراه داشته باشد شایان توجه اساسی می باشد.

بخش کشاورزی برای بهبود افزایش کارایی در تولید و ارزیابی کیفی محصولات کشاورزی خصوصا برنج نیاز به استفاده و بکارگیری فناوری اطلاعات دارد. در همین راستا بمنظور ارزیابی خصوصیات فیزکی که به روش های سنتی صورت می پذیرد، به کمک بهره گیری از تکنیک های پردازش تصویر با دقت بالا، بصورت کاملا مکانیزه و در کسری از زمان نسبت به روش های سنتی و گاها نیمه الکترونیکی قابل محاسبه خواهد بود. دستگاه مذکور ضمن دریافت حجم قابل ملاحظه ای از دانه برنج، تصویر برداری دیجیتال از تصاویر عملیات محاسبه کیفی را با ارائه نمونه های دریافتی و گزارش آماری ارائه می نماید.

 

 خلاصه ای از ایده :

در حوزه زراعت خصوصا کشت برنج یکی از پارامترهای متمایز کننده محصول تولید شده کیفیت آن می باشد؛ که نشان دهنده مرغوبیت و درجه محصول تولیدی خواهد بود. در محصول برنج شناسایی این ویژگی ها به کمک ارزیابی و انجام روش هایی بر روی دانه های آن صورت می پذیرد. این روش های شامل ارزیابی طول، عرض، شفافیت، گچی بودن و در صد خورد (دانه شکسته شده) می باشد.

بمنظور طراحی و ساخت دستگاه مذکور در گام نخست نیازمند آماده سازی قطعات سخت افزاری می باشیم. کلیدی ترین این قطعات شامل دوربین، پایه نگه دارنده دوربین، نور پردازی، صفحه نگه داری دانه می باشد که مورد نیاز ساخت دستگاه می باشد.

از دیگر عملیات تولید این دستگاه تصویر برداری می باشد. گام نخست کالیبراسیون دستگاه می باشد که مهمترین بخش های این مرحله وضعیت استقرار دوربین ها (محاسبه فاصله دوربین تا دانه) جهت تصویر برداری سه بعدی، نحوه تصویر برداری و پس زمینه می باشد. در در ادامه تصویر از ورودی خوانده شده و وارد سیستم می شود.

در گام بعدی ارتقا تصویر و حذف مولفه های غیر ضروری از تصویر صورت می پذیرد. در گام پردازش تصویر هدف کلی شناسایی ویژگی هایی از تصویر است که بتوان از آن ها برای کاربرد مورد نظر استفاده نمود.

 

 

ویژگیهای محصول و موارد کاربرد :

در محصول برنج تشخیص ویژگی های کیفی به کمک انجام روش هایی بر روی دانه های آن صورت می پذیرد. این روش های شامل ارزیابی طول، عرض، شفافیت، گچی بودن و در صد خورد (دانه شکسته شده) می باشد. روش های فوق الذکر به روش سنتی (دستی) به کمک دستگاه های اندازه گیری صورت می پذیرد. روش های ارزیابی سنتی علاوه بر زمانبر بودن محدودیت هایی همچون دقت پایین، خطای انسانی و خروجی دستی را به همراه دارند.  این محدودیت ها کاهش راندمان کاری و نتایج با دقت پایین را به همراه دارد. به همین دلیل دستگاه ارزیابی فیزیکی و گونه برنج طراحی شد تا تمامی مراحل کاملا هوشمند و مکانیزه صورت و نتایج در قالب فایل های الکترونیکی در اختیار پژوهشگران قرار گیرد. ویژگی ها و مزایای طرح به شرح زیر می باشد:

  • تصویر برداری سه بعدی  
  • پردازش و محاسبه قطر دانه
  • پردازش درصد سفیدی دانه
  • پردازش درصد گچی بودن بدون بازه محدود
  • پردازش و محاسبه درجه کیفی (درصد اختلاط) محصول
  • دقت بالا در پردازش تصاویر
  • نرم افزار کاملا بومی و فارسی
  • نمایش خروجی در قالب فایل های Excel و JPEG

 

آخرین ویرایش۲۷ آبان ۱۳۹۷