单粒谷物体积排液法精确测量研究

为解决现有比重瓶法测量谷物体积时操作复杂、工作量大、有毒等问题,进行单粒谷物体积排液法精确测量研究,结合图像处理技术和体积排液原理,提出一种单粒谷物体积排液法。该测量装置主要由标准白光光源、高精度线阵CCD相机、测量容器、谷物专用盛放装置、计算机等构成。该测量方法首先调节标准白光光源,增强图像采集环境,进行体积标定,计算单个像素点代表的实际体积V0约为0.002 3 mL;其次,使用高精度线阵CCD相机采集体积排液过程中测量容器内的液位图像;最后,运用差值法提取液位变化部分的图像,统计该部分图像所包含像素点个数,结合体积标定结果,计算体积。对同一批谷物分别使用单粒谷物体积排液法和比重瓶法测量每粒谷物体积,得到两组体积数据,单粒谷物体积排液法用时12 min,比重瓶法用时124 min。对两组数据分别使用格鲁布斯检验(T_A、T_B)、F检验(F_(AB))以及t检验(t_(AB))进行显著性差异检验,并将3种检验值与各自分布表中查得的临界值相比较:(T_A、T_B)<T_(0.05,100)、F_(AB)<F_(0.025(99,99))、t_(AB)<t_(0.05,198),均符合检验要求。结果表明:两组体积数据不存在显著性差异,单粒谷物体积排液法测量装置和方法能够快速、精确、无毒测量单粒不规则谷物体积,为科学研究和实际生产提供可靠的谷物体积数据。