Диссертация (1152212)
Текст из файла
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ» На правах рукописи Петряков Александр Николаевич РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЫОТЕРНОГО ЗРЕНИЯ Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами 1пищевая промышленность) Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор технических наук Благовещенская ММ.
Москва — 2017 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И ПОСТАВНОВКА ЗАДАЧИ . 1.1 Исследование и анализ технологического процесса производства 12 гранулированных комбикормов как объекта автоматизации 1.2 Анализ технологического процесса гранулирования на примере процесса 36 гранулирования комбикормов. 1.3. Анализ и применение оптимизационных алгоритмов при производстве гранулированного комбикорма. 1.4 Анализ факторов„влияющих на ухудшение основных показателей качества сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции комбикормовой промышленности. 1.5 Анализ современных методов определения органолептических показателей качества сырья, промежуточных продуктов и готовой продукции комбикормовой промышленности..
1.6 Анализ использования систем компьютерного зрения и методов обработки изображений в качестве инструмента контроля качества производственного процесса в различных промышленных отраслях.. 1.7 Анализ использования систем компьютерного зрения в качестве инструмента контроля качества производственного процесса в пищевой 75 промышленности. 1.8 Описание задач технологии компьютерного зрения при помощи математических, программных и алгоритмических средств.. 1.9 Выводы по 1 главе ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА ПО МОНИТОРИНГУ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ. 2.1 Математические и алгоритмические начала обработки видеокадров и цифровых изображений в автоматизированной системе компьютерного 8б зрения.
2.2 Методы определения контуров исследуемых объектов на примере производства гранулированного комбикорма. 2.3 Методы определения вершин многогранника. 104 2.4 Методы определения относительных размеров многогранника... 2.5 Краткие выводы по 2 главе... 120 ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ, РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО КОМБИКОРМА. 121 12б производственный процесс 3.1.2 Этапы подготовки оборудования системы компьютерного зрения к 129 видеосъемке. 3.2 Анализ режимов работы используемой в ходе экспериментальных исследований видеокамеры.
3.3 Анализ временных интервалов между кадрами в режимах 133 высокоскоростной съемки. 3.4 Обработка результатов экспериментальных исследований через 142 реализацию алгоритмов системы компьютерного зрения.. 3.4.1 Получение исходного изображения и повышения резкости кадра... 3.4.2 Реализация методов фильтрации с целью уменьшения шумов на 143 изображении и бинаризация изображения. 3.1 Организация и методика проведения экспериментальных исследований. 124 3.1.1 Монтаж и расположение системы компьютерного зрения в 3.4.3 Программная реализация алгоритма выделения границ объекта... 3.4.4. Использование класса й.ес1апд1е как объект для анализа геометрических размеров гранулы, ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. Приложение 1. Листинг программы Ггагпейа1еТез1. Приложение 2. Листинг программы Яиа111уСЬес1сег... Приложение 3. Функциональная схема автоматизации... Приложение 4. Акт о внедрении результатов работы.
152 157 162 1б5 173 введкник Актуальность темы Пищевая промышленность России — отрасль, которая входит в аграрно- промышленный комплекс нашей страны. Задача пищевой промышленности- обеспечить людей всех социальных и возрастных групп пищей высоко качества и доступной ценой.
Одной из наиболее актуальных проблем современного пищевого производства является обеспечение населения в достаточном количестве качественными продуктами. В целях успешного удовлетворения растущих потребностей людей в мясомолочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что в свою очередь напрямую связано с созданием прочной кормовой базы, в том числе комбикормовой. Обеспечение животных полноценными кормами, сбалансированных по питательности в соответствии с запланированной продуктивностью — одно из решающих условий увеличения производства и улучшения качества продуктов животноводства.
Все более возрастают требования к повышению качества и конкурентоспособности отечественных товаров. Решение данных проблем в современных условиях возможно только на основе использования новейших научных достижений в области техники и технологии, обеспечения стабильности производственных процессов, оснащения поточи о-механизированных линий современными средствами непрерывного автоматического контроля, регулирования и управления с использованием высокоэффективных интеллектуальных технологий. В пищевой отрасли большое внимание уделяется комбикормовой промышленности, в которой производится смеси из различных компонентов. Это и определяет само название комбикорм — комбинированный корм. Комбикорм- сложная однородная смесь различных кормовых средств, подобранных с учетом научно обоснованных норм потребности животных в питательных, минеральных и биологически активных веществах, прошедших предварительную подготовку и специальную обработку с целью повышения питательной ценности конечного продукта.
Наряду с этим, во всех странах имеются и постоянно накапливаются большие запасы малоиспользуемых или вообще неиспользуемых отходов сельского хозяйства, растениеводства, животноводства, зерноперерабатывающих и других производств, которые после соответствующей обработки могут приобретать кормовые свойства, в 1,53 раза превосходящие фуражное зерно хорошего качества, а также обладать рядом существенных и необходимых свойств, которыми не обладает фуражное зерно. Вторичные ресурсы в пищевой промышленности составляют бО-80 ',4 от перерабатываемого сырья, а в некоторых случаях достигают 95 ',4. При этом потенциально возможные доходы от реализации продукции, полученной из различных отходов, могут многократно превосходить доходы от продажи основного продукта и позволят без дополнительных затрат на выращивание зерна повысить общую рентабельность производства минимум на 300-400 'Ъ.
Однако в своем естественном состоянии большинство отходов не совместимы с технологиями традиционных комбикормовых производств по причине своих физико-механических свойств. Кроме того, они характеризуются низкой кормовой ценностью из-за наличия трудно гидролизуемых полисахаридов и невысокого содержания усваиваемого белка, а некоторые из отходов содержат компоненты, сдерживающие их использование на корм скоту. Простая их физико-механическая доводка не вписывается по финансовым соображения, поэтому проблема поиска новых и альтернативных способов получения кормовых продуктов.
повышения качества при снижении затрат на их производство, актуальна и является одной из основных задач агропромышленного сектора экономики. Например, во всех развитых странах наблюдается устойчивая тенденция к сокращению расхода зерна в производимых комбикормах. В странах Западной Европы в составе комбикормов доля зерновых составляет только 12-15 '.4, т. е.
в 4-5 раз меньше, чем в отечественном кормопроизводстве. Помимо зерна комбикорма содержат в большом количестве компоненты нетрадиционного сырья, в том числе приготовленные из отходов сельского хозяйства, животноводства и растениеводства, вторичного сырья перерабатывающей и пищевой промышленности. Таким образом, объемы производства сырья, малоиспользуемого, но потенциально пригодного для кормовых целей, многократно превосходят объемы специально производимых фуражных компонентов.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.