绪论
情况，以此指导生产搭配，这往往造成生产的面粉白度与标准粉样的白度之间有一定的差距。近年来，许多生产商家为了提高面粉的白度，在面粉加工的过程中添加面粉增白剂，以提高面粉的白度。常用的两种增白剂分别是过氧化苯甲酰和过氧化钙。但是，增白剂的使用会破坏面粉中营养素，而超过标准使用增白剂不仅对人体健康不利，还会使面粉的色泽变暗甚至变灰，反而达不到增白效果。今年年初，卫生部等多部门发公告，自2011年5月1日起，禁止生产、在面粉中添加食品添加剂过氧化苯甲酰、过氧化钙。过氧化苯甲酰俗称面粉增白剂。去年起，本报持续关注面粉增白剂的存废问题。去年12月，卫生部监督局网站对是否禁止使用面粉增白剂——过氧化苯甲酰和过氧化钙公开征求意见。这也使争论十年之久的“面粉增白剂”存废将有结果。征求意见稿显示，自2011年12月1日起，禁止在面粉生产中使用过氧化苯甲酰和 过氧化钙。对于“拟设一年过渡期”，部分公众认为没有必要。根据卫生部发出的正式公告，自2011年5月1日起，禁止生产、在面粉中添加食品添加剂过氧化苯甲酰、过氧化钙。对于“缓刑期”缩短，卫生部食品安全综合协调与卫生监督局副局长陈锐说，第一，这是一个重大的政策调整，要给方方面面留出准备时间；第二，社会上有很多声音要求缩短实施时间，卫生部与方方面面进行反复研究磋商，留出了两个月的过渡期，这也是国际上通行的做法。所以，现在制粉企业越来越重视原料面的选购，即采购白度符合企业标准规定的面粉，用以生产搭配，以满足客户对产品质量的要求。由此可见，面粉白度的检验对于指导面粉的生产具有十分重要的意义。
现如今，我国现行的国家标准面粉加工精度检验方法还是感官检验方法，经过人工搭粉或者是蒸馒头后，用目测的方式与实物标准样品进行比较其白度和麸星，这种方法操作繁琐并，且判断误差较大，结果表述往往不准确。由于国际方法测量带有一定的主观性，不能量化，生产企业在质量控制过程中，常采用灰分的含量间接表示面粉的加工精度。灰分含量测定方法虽然客观，其结果也可以数字化，但是，灰分含量测定所需的时间较长，并且由于小麦的品种不同或是种植条件不同，其灰分含量差异也较大。因此，用灰分含量表示面粉的加工精度仍有一定的局限性。对于面粉中麸星的检测，根据调查研究情况的显示，目前国内绝大多数与面粉制品有关的科研院所、生产厂家等检测机构仍然采用传统的人工方式检测面粉中的麸星。即：操作人员利用放大率为5倍或5倍以上的放大镜直接观察并查找统计视野中可见的麸星个数。但由于面粉中麸星的数量多而且面积较小，因此紧靠工人感官检测的方式所得到的数据结果往往达不到精度要求，而是只能对面粉等级作出一个定性的判定，并不能给出准确的定量的判定。同时，由于操作人员视觉疲劳、面粉质量的不同以及光线能见度等原因的影响，很多情况下，对于不同的检测人员对同一款面粉进行检测，得到的检测结果可能大不相同，而这些在实践过程中存在的缺点和不足严重制约了检测人员的工作效率。
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绪论
随着计算机技术的飞速发展，尤其是数字图像处理技术在检测仪器中的应用，仪器自动化、智能化的程度不断提高。先进的检测仪器，不仅具有自动取样、自动控制测试、自动数据处理功能，同时还具有自校正、自诊断等功能，这种新型的智能化系统，代表了新一代分析检测仪器的发展方向。在这样的背景下，本文利用计算机数字图像处理技术对面粉麸星和白度的检测技术进行了深入的探究，在此基础上详细介绍面粉麸星和白度的图像检测技术。
1.2面粉麸星检测技术的研究现状
粮食制品的品质检验一直是粮食工作的重要组成部分，是采用科学的、系统的分析检测手段，依据相关理论和标准，对粮食及其加工品的品质、质量和卫生安全进行客观全面地分析、判断和评价的一门科学。粮食制品的品质检测既综合了各种现代分析技术，也有自己学科独特的分析方法和手段，从而形成了一套从内部到外部、从常量到微量、从单一指标到综合评价的完整检测方法和技术体系。
粮食是一种天然有机物质，组成、结构和生物化学变化复杂而多样，因而决定了粮油检验技术具有多样性、灵活性、系统性和发展性的特征。随着分析技术的进步，对粮食特性的认识，以及人们生活水平的不断提高，粮食品质的检验业也将会得到不断发展进步和完善。
粮食制品的品质检验贯穿于粮食加工、销售、居民供应和消费的整体过程，是开展粮食及其加工品质量管理的主要技术手段。通过检验粮食及其制品中营养物质的种类、含量和分布，色、香、味、形、口感、组织形态，以及卫生安全性指标，可以得出科学的、系统的、标准的检验及评价结果，这将对提高原粮及成品粮质量，合理利用粮食资源，确保粮食卫生安全起到关键性作用。
按照检验方法分类，粮食品质的常规检验可分为感官检验和仪器检验两种；按照检验指标分类，可分为粮食质量标准的全部指标和卫生标准中的粮食化学药剂残留量、过氧化值等指标；按照检验内容分类，可分为物理特性检验、流变学特性检验、化学成分分析等。
近年来，世界范围内围绕提高检验速度和精确度这个主题，发展较快的技术主要是近红外技术、图像处理技术，电子鼻技术等。其中，数字图像处理技术随着计算机的快速发展而得到飞跃式的提高，这就为实现用仪器对粮食作物及其制品进行快速品相判断提供了坚实的技术保障。
在这样的大背景下，用精密仪器进行快速视觉评价成为近年来国内外研究的热点课题，为了降低检验的主观误差，提高检验水平，各国都在积极开发客观的粮食质量分析技术和仪器。由于数字图像处理技术在检测、分级等方面具有速度快、精度高、信息量大、重现性好等优势，美国、加拿大、英国等发达国家以及中国等发展中国家都十分重视其在粮食品质检测中的应用研究。为此许多专家学者在运用图像处理技术进行快速视觉评价方面进行了大量研究。
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绪论
从目前的研究现状来看，国内外的众多研究成果虽然在一定程度上解决了传统检测方法检测精度差、检测效率低等问题，但是这些研究成果仍然存在一定的缺点和不足：首先，国内大部分的研究尚处在软件层次并且检测精度有待进一步提高，而市场上现存的少数检测仪器也难以满足智能化、自动化以及多参数检测的要求。其次，国外检测仪器普遍价格昂贵，一旦损坏维护成本极高，不适合在国内推广使用；更需要着重指出的是，麸星检测对于检测环境的要求非常之高，只有在检测环境标准化也就是对光照度精确控制的前提下得到的检测结果才具有现实意义，这一点对于麸星检测标准的制定是至关重要的。但国内外现存的检测仪器全都缺少对于检测环境中光照度的实时检测控制功能，在这种情况下得到的检测结果并不具有完全的可靠性，也无法制定标准。综上所述，目前对于面粉麸星检测的研究尚处在起步探索阶段，并没有出现自动化、智能化较高的检测仪器。
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数字图像处理技术基础知识
第二章 数字图像处理技术基础知识
数字图像处理(Digital Image Processing)又称为计算机图像处理，它是指利用计算机对图像信号进行处理的过程。数字图像处理技术起源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国的伦敦到美国的纽约采用数字压缩技术传输了第一幅数字照片。此后，由于遥感等领域的应用，使数字图像处理技术逐步受到关注并得到相应的发展。第3代计算机问世后，数字图像处理技术开始得到普遍应用，其中比较突出的成就是CT的发明与应用，获得了诺贝尔奖。目前，数字图像处理科学与技术发展迅速，成为很多领域和学科的学习和研究对象。
2.1 数字图像相关概念 2.1.1数字图像
数字图像是由像素组成的二维矩阵。对于单色即灰度图像而言，每个像素的亮度用一个数值来表示，通常数值范围在0—255之间，即可以用一个字节来表示，0表示黑、255表示白，而其他表示灰度。
一般来说从客观景物得到的图像是二维的，可以用一个二维数组f(x,y)来表示，这里x与y表示二维空间中一个坐标点的位置，而f(x,y)则是代表图像在点(x,y)的某种性质的数值。为了能用计算机对图像进行加工，需要把连续的图像在坐标空间(x,y)和性质空间F都离散化，这种离散化以后的图像就是数字图像，图像中的每个基本单元叫做图像元素，简称像素。一幅图像必须在空间和灰度上都离散化才能被计算机处理，空间坐标的离散化叫做空间采样。假设用一个m×n维的数组中等距的采样来近似表示一幅连续图像f(x,y)，即：
f(x,y)=
(2-1)
其中每个元素都是一个离散变量，式(2-1)等号右侧的矩阵代表数字图像，数组的每个元素即对应像素。由此可见，计算机对图像的处理实际上是对组成图像的像素进行操作。
彩色图像可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。通常，三元组的每个数值也是在0—255之间，0表示相应的基色在该像素中不存在，而255则代表相应的基色再改像素中取得最大值，这种情况下每个像素可用3个字节来表示。
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数字图像处理技术基础知识
数字图像在计算机中进行存储时有多种存储格式，比较常见的有BMP、JPG、GIF、TGA、TIF等格式。其中BMP文件是windows操作系统推荐使用的图像文件格式并且被广泛使用，它是将内存或显示器的图像数据不经过压缩而直接按位存储，故而称为位图文件。从客观景物得到的图像在计算机中存储时都是默认存储为BMP格式，其它格式的图片都是将BMP文件通过压缩等变换后转化而来的，因此BMP文件被称为图像处理的基础格式文件。由于BMP文件是采用位映射方式进行存储，除了图像深度可选以外，不进行其它任何形式的压缩，因此BMP文件所占用的内存空间较大。但是这种特殊的存储方式非常有利于对图像进行各种形式的处理，所以本系统采集的图像都是以BMP格式进行存储。
BMP文件由位图文件头、位图信息和像素数据3部分组成，位图信息又是由位图信息头和调色板组成，如图2-1所示。其中，位图文件头、位图信息头是固定长度，分别为14和40字节，调色板数据的多少与图像所用的色彩数有关，它的字节数是色彩数的4倍，但真彩色图像的BMP文件中没有调色板数据。每个调色板单元的前3字节分别表示彩色的蓝、绿、红分量，第4字节备用。像素数据则存储在最后面。
位图文件头（14字节） 位图信息 位图信息头（40字节） 调色板数据(8、64或1024字节) 真彩色图像无调色板 像素数据
图2-1 BMP文件图像结构
在实际使用中，BMP文件又分为DDB格式和DIB格式两种。DDB格式，即Device Dependent Bitmap，是与设备有关的文件格式，用其存储与某个显示设备或打印设备内存兼容的不压缩图像，但由于其依赖于硬件设备，因此并不常用；DIB格式，即Device Independent Bitmap，是与设备无关的文件格式，它本身自带有颜色信息，颜色表管理非常容易，具有极强的通用性。
2.1.2图像处理
在研究图像时，首先要对获得的图像信息进行预处理，包括滤去干扰、噪声，做几何及色彩校正等，这样可以提高图像的信噪比。为了从图像中找到需要识别
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