试析鸭蛋破损声检与分级技术的研究

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1、华中农业大学硕士学位论文鸭蛋破损声检与分级技术的研究姓名：陈家焱申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：文友先20040501摘要在鸭蛋加工过程中，剔除损壳蛋是保证加工质量及节约成本的一道重要工序。目前常用的方法是人工检测法，这种方法不仅操作工作条件差、劳动强度大，而且检测效率不高，因此，探寻科学实用的鸭蛋破损检测技术是一项非常有意义的工作。本文首先探索鸭蛋破损的声音检测法。好壳蛋与损壳蛋在被其他物体碰撞时，蛋壳会发出不同的声音，好壳蛋蛋壳发出的声音清脆，而损壳蛋蛋壳发出的声音沙哑、沉脚。利用这一特点，构建了拾音器一声卡一计算机检测系统，试验研究采集敲击鸭蛋的声音信号，再将敲击鸭蛋的模

2、拟信号转换成能被计算机处理的数字信号，然后对敲击鸭蛋的声音信号进行频谱分析，通过频谱分析找出区分损壳蛋与好壳蛋的显著性因子，依据这些影响因子，运用Bayes判别原理，分别建立好壳蛋与损壳蛋的判别模型，并依据判别模型判断鸭蛋蛋壳是否破损。运用这种检测方法能够判别鸭蛋蛋壳是否破损，将判别结果送至分级机构，从而能将损壳蛋剔除。其次，在软件设计方面，本文运用MATLAB编制检测试验程序采集数据，从而设计出鸭蛋破损检测判别模型。依据此研究方法和模型，运用VisualC++编制出基于Windows系统的鸭蛋破损声音检测程序，该程序可以对敲击鸭蛋蛋壳发出的声音信号进行采集、分析处理并判别出鸭蛋蛋壳是否破损；

3、可以实现在分级机构上将损壳蛋剔除的功能；还可以记录生产情况、实时显示敲击鸭蛋的声音的波形图：对于判别模型程序还可以根据实际情况修改其设置等。最后，在硬件设计方面，本研究包括两个方面的工作，一是自动敲击装置的设计，它是由555芯片和一些电子元件构成的多谐振荡电路部分以及与其配套的机械装置部分构成，它能够对鸭蛋自动连续地敲击，共且能够灵活改变敲击的频率和力度；再是分级技术的研究，这一研究的核心是PLC梯形图程序的设计，所设计的程序能实现在分级机构上对鸭蛋进行实时分级，并实现上位机与PLC之蚓的通讯。试验结果统计表明，所设计的系统对好壳蛋的检测的准确率达到93％左右，对损壳蛋的检测准确率也可达到9l

4、％。关键词：破损检测；Bayes判别：自动敲击装置；PLCL、ABSTRACTGettingridofcrackedeggshellsisallimportantprocedureforguaranteeingqualityofprocessingduckeggsandsavingcost．Detectingduckeggsbyhandnotonlyisbadnessforit’Sworkingconditionsandlaboringintension，butalsotheefficiencyisverylow．Sofindingascientific，applicableandfastde

5、tectingmethodforremovingcrackedeggshellsisveryurgent．Inthispaper,first，weshouldexploreanacousticimpulsemethodtOdetectduckeggshells．Thesoundisdifferentbetweennormalduckeggshellsandcrackedduckeggshellswhenbeingknockedbystiffermaterials；thesoundofnormaleggshellsisverysilveryandsonorous，whilethesoundofc

6、rackedeggshellsiSverytonelessandtedious．Intheestablishedmicrophone—soundblast—computerdetectingsystem，wecarriedoutexperiments，firstcollectedthesoundsignalsofduckeggshellsbythemicrophone，thenconvertedanalogsignalsintodigitalsignals，andthenwecouldmakefrequencychanforthesoundsignalbythecomputer,afterth

7、iswecouldfindoutremarkablefactorsthatareaffectedtodistinguishcrackedeggshellsandnormaleggshells，thenwemadeuseof“Bays”discriminanceaccordingtotheseinfiuencegenes．wecouldestablishthedistinguishingfuncti