自动识别仪

我国是水果生产与消费大国，我国水果不但品种丰富，而且以水果为原料的食品如罐头、果冻等加工产业也颇具规模。然而，在水果果料的加工过程中可能会不经意地混入诸如毛发、纤维丝、纸屑、金属、油漆等异物，从而对产品质量和消费者心理造成不良影响。目前大多数食品生产企业还是采用人工裸眼检测加工过程中在制品是否沾染异物，存在效率低、漏检率高、劳动量大等缺点。　　据《农业工程学报》报道，我国科学家已开展对果冻、罐头生产线上灌装前切割成块状的多种水果果料进行图像监控、自动判断是否沾有异物的应用研究，并取得一定成果。　　人们吃到甚或看到食品中有异物总是很恶心，为此而向销售、生产商索赔的事件不时发生。生产商为确保食品中无异物，需要在生产中设置多道检测工位，绝大多数是人工裸眼目检。人的眼脑手配合具有高度智能和柔性，能够识别和提出各种异物缺陷，然而视觉疲劳、生理和主观因素会带来工作质量的差异和效率低下。利用机器视觉技术来代替人工检测，是现代化生产的发展趋势。　　随着提高产品质量的要求和劳动力成本日益升高的形势，企业迫切希望应用机器视觉技术实现工业生产自动化检测。但是在农产品质量和食品加工质量方面，国内外原有研究成果主要只针对完整且表面相对干燥的果体进行大小、形状、成熟度、表面损伤与缺陷等的检测与分级，而在异物检测方面，只有针对单一品种果料如桔瓣上的某种异物进行检测的研究。　　罐头、果冻等产品加工中，为了方便灌装，果肉一般分割成块状，但各种水果分割后的形状和大小不同，而异物形状、大小也多样，如毛发、纤维丝为细长型，油漆、金属屑等为块状 各品种水果颜色多样，如苹果为淡黄色、橘瓣为深黄色、椰果为白色，而各种异物的颜色也多样，如头发为黑色、油漆和纤维丝多为彩色、铁屑为银白或黑色。各种异物和果肉之间的尺度、色度差异情况很不相同，这些特点给异物自动识别带来了巨大挑战。　　“基于机器视觉的果肉多类型异物识别方法”一文作者针对罐头、果冻生产中的多品种、多规格、湿态反光果肉上各种可能出现的异物，研究开发了一套基于机器视觉技术的多类型异物自动检测系统。利用机械装置将果料自动单层排布在传送带上，安装在适当位置的工业相机对传送中的果料进行监视拍照，将采集到的果料图像输送到计算机中，由图像处理软件对其进行分析判断。根据果料与异物的颜色和亮度差异特点，将各品种果料分成两大类，分别采用不同的图像处理策略识别异物。　　对颜色比较丰富的果料如黄桃、菠萝等根据果肉与异物的颜色进行分割识别异物 对颜色为白色或透明的果肉如椰果、明胶等根据异物的边缘轮廓识别异物。经过大量试验验证，该系统能够有效地检测出多品种果料输送线上的多类型异物并将含有异物的果料剔除，为企业自动化生产与检测提供了技术支撑。　　此研究报告刊登在《农业工程学报》2011年第3期，题为“基于机器视觉的果肉多类型异物识别方法”，第一作者为华南理工大学机械与汽车工程学院全燕鸣教授。

草地贪夜蛾是联合国粮农组织全球预警的跨国界迁飞性农业重大害虫，已经对全球近100个国家和地区造成了农作物危害。同时，由于在当前的防治过程中发现，草地贪夜蛾有明显的抗药性，而我国目前还没有防治该害虫的登记农药，因此草地贪夜蛾已对我国当前的农业及粮食生产安全造成了严重威胁。 为全力抓好草地贪夜蛾防控工作，严防虫害暴发成灾，避免对粮食和农业生产造成不利影响，7月1日，农业农村部发布关于印发《全国草地贪夜蛾防控方案》的通知。 《方案》明确，按照严密监测、全面扑杀、分区施策、防治结合的要求，对害虫适生区特别是玉米主产区，全面准确监测预警，及时有效防控处置，确保草地贪夜蛾不大规模迁飞危害，确保玉米不大面积连片成灾，最大限度减轻灾害损失。 根据目前掌握的草地贪夜蛾发生规律和危害特点，划分三大区域落实防控任务，包括周年繁殖区、迁飞过渡区和重点防范区。其中，重点防范区位于河南、山东、河北、山西、天津、北京、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、安徽、陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海等省（区、市）的温带气候区。重点保护玉米生产，降低危害损失率，5月-9月份全面监测虫情发生动态，诱杀迁入成虫，主攻低龄幼虫防治，将危害损失控制在最低限度。 为了预防草地贪夜蛾的入侵，必须用测报灯做好监测。托普云农研发的智能虫情测报灯全新升级重磅上线，具有AI人工智能自我学习功能，采用草地贪夜蛾专用光源，可自动识别自动计数，真正做到严密监测，全面扑杀。在线拍照远程上传，可通过Web或APP随时随地联网管理。 对付草地贪夜蛾，最快的方法就是用化学农药进行防治。同时，杀虫灯诱杀技术、性诱剂监测与诱杀技术、生物农药选用等效果也不错。还可以通过间套作技术提高生物多样性，为天敌提供栖息场所，来减少虫源基数。有药剂可用，有技术可支撑，有力量可调配，有经验可借鉴，只要监测到位、防控及时，草地贪夜蛾是可防可控的。

水是生命之源，饮用水水质安全是国家公共卫生安全体系的重要组成部分，与人民身体健康和社会稳定息息相关。但是说起饮用水的监测，人们往往想到的只有物理、化学以及细菌等指标，却忽略了被认为世界上最容易导致人体腹泻的水源性耐氯人畜共患原生动物寄生虫——贾第鞭毛虫（Giardia）和隐孢子虫（Cryptosporidium），简称“两虫”。“两虫”传播影响面大，容易暴发感染。其分布与供水的范围具有高度的一致性，绝大多数感染者都有饮用同一水源的既往史。隐孢子虫卵囊和贾第鞭毛虫包囊在外界环境中能较长时间保持感染性。 北京华科仪科技股份有限公司与中国科学院生态环境研究中心通过开展深入合作，参照国内外研究进展及国内水质检测的实际情况，以降低设备和检测成本为目标，围绕“两虫”检测方法、仪器研制、自动识别系统等方面开展了系统的研发，开发出基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”和人工智能技术的多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统，彻底解决了我国饮用水“两虫”检测过程中检测成本高昂、人工识别主观性和技术性、依赖进口技术和设备等诸多问题。 两虫样品富集前处理装置我公司基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”研制的两虫样品富集前处理装置内置多种类型传感器和自动控制器以代替人工操作，预处理过程无需人员值守，实现了两虫样品富集过程的智能化、自动化和批量化，极大地降低了两虫检测成本，检测成本仅为美国EPA1623方法的20%左右。该设备已经获得国家专利并正式推向检测市场，受到了检测行业用户的大力赞扬。与此同时，该设备为水质检测部门极大节约检测成本的同时满足不同规模供水单位检测部门“两虫”检测的需求，这对于保证新国标的有效实施具有重要意义。主要特点：1.设备配有大尺寸触摸屏，内置微孔滤膜法和碳酸钙沉淀法操作指导，引导用户使用2.设备支持样品浊度检测，能引导用户选择合适的方法处理不同类型样品3.使用滤膜法，设备支持用户自定义报警和换膜压力，设备实时提醒和自动换膜4.使用滤膜法，设备支持用户自定义处理样品体积，设备实时提醒和自动停止5.使用沉淀法，设备可批量自动处理样品，无需人员现场值守6.设置内置真空系统，辅助完成吸取上清液和真空抽滤操作7.设备能够将样品体积由10-20L富集至200mL，两虫回收率满足标准要求技术参数：外形尺寸：1540*560*1360mm 输入电压：220VAC 50Hz 设备功率：≤300W 触摸屏：10寸工业触摸屏传感器量程：浊度0-100NTU ；压力0-1.6MPa；PH传感器0-14 滤膜法样品处理量设置范围：0-9999L 滤膜法泵流量参数：1.2L/min沉淀法一个样品处理时间（除静置时间）≤15min真空泵参数：真空速度0-12L/min 极限真空度24KPa回收率满足标准要求 基于人工智能技术的两虫自动识别系统为解决人工识别的技术性和主观性难题，我公司研制出基于人工智能技术的两虫自动识别系统，以基于形态学半监督学习神经网络识别算法结合多维度判别方法对两虫进行辅助快速判别定量，可替代传统人工肉眼手动方法，大幅降低人工识别劳动强度和错误率。该仪器实现了多通道检测可扩展模块和载物台和显微镜自动控制等关键部件模块化和智能化，包括：样品扩展阵列和膜过滤自动切换控制系统模块化并集成于一体，形成成套“两虫”检测前处理仪器，建立隐孢子虫和贾第鞭毛虫的形态图像数据仓库，通过神经网络识别算法和多维度判别分析，解决传统分析方法的费时、效率低、依赖人工经验等难题。主要特点1. 显微镜操作遵照国家标准要求2. 自动扫描全片，自动拍照3.发现两虫存在，系统自动拍照并记录坐标并进行数据库存档4.系统自动出具检测结果报告5.支持人工验证，点击系统发现两虫坐标点，显微镜自动移动到该坐标点并自动配置观察倍数和观察模式技术参数：卤素灯主机，12V100W22mm视场，10×可调目镜三目观察镜筒，30°倾斜，47-78mm瞳距半复平场荧光物镜高精度电动载物平台，行程125*75mm，最小步长0.1um投射起偏、转盘DIC聚光镜和微分干涉附件100W汞灯灯室、100W汞灯电源箱和6激发位荧光垂直照明器显微镜运动控制程序：定义扫描区域，控制电动载物台三轴运动，切换物镜，控制CCD相机拍照，记录目标物坐标和镜头信息，能自动还原记录状态辅助人工复核两虫图像识别系统：采用嵌套循环逐像素扫描识别图片，采用DBSCAN聚类技术实现两虫标记，基于大数据利用积卷神经网络技术识别两虫类别，识别率超过80% 应用领域疾控中心自来水厂矿泉水厂环境监测站第三方检测机构等创新点：北京华科仪科技股份有限公司与中国科学院生态环境研究中心通过开展深入合作，参照国内外研究进展及国内水质检测的实际情况，以降低设备和检测成本为目标，围绕“两虫”检测方法、仪器研制、自动识别系统等方面开展了系统的研发，开发出基于“滤膜浓缩/密度梯度分离荧光抗体法”和人工智能技术的多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统，彻底解决了我国饮用水“两虫”检测过程中检测成本高昂、人工识别主观性和技术性、依赖进口技术和设备等诸多问题。多通道两虫检测一体化预处理设备及辅助自动识别系统