بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش نمونه های تخم مرغ که مورد ازمایش و بررسی قرار گرفته اند از نوع پوسته قهوه ای رنگ که به تعداد 40 عدد از فارم های مختلف یک بخش مرغداری تهیه شدند و نمونه ها به دو دسته تخم مرغ های سالم و تخم مرغ های با پوسته کثیف تقسیم شدند. تخم مرغ های نمونه برای عکس برداری درون محفظه ای مخصوص که برای این کار درست و تهیه شدند قرار گرفته و عکس برداری در جهات مختلف از نمونه ها بصورت نمای افقی و عمودی و از سمت بالا و پایین نوردهی داده شده و عکس برداری انجام میکیرد و تصاویرهای گرفته شده با استفاده از نرم افزار matlab که بر روی کامپیوتر نصب شده است
پروسه پردازش تصویر را طی می کنند و با کمک متغییرها در دو دسته تخم مرغ های کثیف 2 کلاسه - بدون لک- لک دار - و در 3 کلاسه - بدون لک- لک کم - لک زیاد - مورد ارزیابی قرار گرفته و شاخص نتایج بدست آمده در این تحقیق که با کمک تحلیل تشخیص خطی صرفا در متغیر کثیف 2 کلاسه با دقتی معادل %81/8 ودر3 کلاسه با دقتی معادل %72/7 نمونه تخم مرغ های سالم از کثیف تشخیص داده شده و از تعداد 10 عدد نمونه تخم مرغ بدون لک بطور 100 درست تشخیص داده شده است واز تعداد 6 عدد نمونه تخم مرغ لک کم تعداد 2 عدد بدون لک وتعداد 3 عدد لک کم و تعداد 1 عدد لک زیاد تشخیص داده شده است که درصد انها به ترتیب 16- 50- 33 میباشدکه این متغیرها 100 قابل تشخیص میباشد ودر نوع لک زیاد با تعداد6 نمونه تخم مرغ لک زیاد که تعداد 3 عدد لک کم و تعداد 3 عدد لک زیاد که درصد متغیر انها بترتیب 50- 50 جمعا 100 قابل شناسایی و قابل تشخیص میباشد
.1 مقدمه
تخم مرغ غذایی ارزان اما بسیار مغذی است. کیفیت آن به طور مستقیم با سلامت مصرف کننده در ارتباط است. تخم مرغ به عنوان یک ماده غذایی سالم و مقوی و منبع خوبی از پروتئین، ویتامینها و املاح ضروری همواره مورد توجه بوده است و امروزه نیز چه به تنهایی و چه درکنار مواد غذایی دیگر کاربرد گستردهای در تهیه موارد خوراکی، انواع صنایع غذایی، قنادی و نانوایی دارد کیفیت تخم مرغ با ارزش اقتصادی آن در بازار و درصد هچ ٌ رابطه مستقیم دارد. کیفیت ظاهری و فیزیکی مهمترین موضوع در تعیین ارزش تخم مرغ چه بصورت تجاری و چه به منظور جوجه کشی است. وزن، شاخص شکل، میزان آلودگی خارجی و کیفیت پوسته و نظایر آن از عوامل مؤثر بر کیفیت تخم مرغ هستند. در حال حاضر فرآیند تعیین کیفیت تخم مرغها در بسیاری از فارمها از طریق ارزیابی انسانی انجام می شود.
تفاوت در سلیقه و چیره گی افراد، فرصت محدود برای ارزیابی تخم مرغ، افزایش هزینههای کارگری و عدم استفاده از ابزار دقیق موجب افزایش سهم خطای انسانی در درجه بندی تخمها شده و این موضوع بخصوص در تخم مرغهایی که برای جوجه کشی استفاده می شوند باعث کاهش بازده اقتصادی جوجه کشی میشود
به نظر میرسد برای کاهش خطا در مواردی که رکورد برداری از صفات اقتصادی توسط انسان و بدون ابزار اندازه گیری دقیق انجام می شود، استفاده از روشهای جایگزین که به طور خودکار عمل می کنند، کارایی مناسب تری داشته باشد. یک راه حل مناسب برای افزایش دقت رکورد برداری؛ استفاده از تکنیک های پردازش تصویر و ماشین بینایی است
مفهوم کیفیت تخممرغ پیچیده است و شامل اندازه تخم مرغ، رنگ و کیفیت و پوسته و شکل تخممرغ و کیفیت داخلی و همچنین نقائصی مانند: لکه خون، تکههای گوشت و ترک و نطفهدار بودن میباشد. کیفیت سفیده تخممرغ ویژگی مهمی برای خواص ارگانولپتیکٌ و ساختار تخممرغ و فرآوری در مرحله بعدی است. درگذشته روشهای متعددی برای ارزیابی کیفیتهای ظاهری و داخلی استفاده شده است که میتوان آن روشها را به دودسته تقسیمبندی کرد:
الف - روش مخرب
ب - روش غیر مخرب
در روش مخرب برای رسیدن به نتایج کلی در مورد تخم مرغ و تشخیص کیفیتهای داخلی آن باید ساختار اصلی تخممرغ را از بین برد و با شکستن تخممرغ پی به کیفیت داخلی آن برد که این روش یک روش مخرب میباشد
در روش غیر مخرب برای تشخیص کیفیت داخلی و بیرونی تخممرغ نیازی به شکستن و به هم زدن ساختار اصلی تخممرغ نیست و با توجه به سیستمهای جدید تکنولوژی و مکانیزه از جمله سیستم پردازش تصویر و ماشین بینایی میتوان بدون مخرب بودن روشهای اجرایی پی به کیفیت داخلی و خارجی آن برد.
هدف از انجام این پژوهش استفاده از روش پردازش تصویر برای تعیین و تشخیص کثیفی ظاهری پوسته تخممرغ و تعیین برخی از مشخصات کیفی ظاهری - نافرم بودن- ترک داربودن - تخممرغ وطبقه بندی تخممرغ براساس روش غیر مخرب به کمک پردازش تصویر میباشد.
.2 تئوری و پیشینه تحقیق
چو و همکاران با استفاده از امواج صوتی روشی را به کاربردند که درصد خطا را 5 و زمان لازم برای تشخیص ترک روی هر تخممرغ را 200 میلیثانیه اعلام کردند
جیندال و سریرام یک سیستم درجهبندی تخممرغ را بر اساس انتشار و تمرکز امواج صوتی بر پوسته تخممرغ طراحی کردند که با پردازش بازتاب امواج صوتی، ترکهای موجود روی پوسته تخممرغ تشخیص داده میشود. علت این روش تا آن حد است که ترکهای طبیعی پوسته را نیز تشخیص میدهد
در پژوهشی دیگر، از فناوری ماشین بینایی برای جداسازی تخممرغهای معیوب و دستهبندی آنها ازنظر اندازه جرم استفادهشده است
در پژوهشی دیگر دهرویه و همکاران، به کمک فناوری ماشین بینایی برای جداسازی تخممرغهای معیوب و درجهبندی آن بر اساس عیب داخلی پرداختند
ابونجمه و همکاران، به ارزیابی کیفیتسنجی تازگی تخممرغ بهوسیله امواج فراصوتی پرداختند که در این روش نمونه ها در شرایط محیطی آزمایشگاه - c ° 25 تا - c°2 2 و نیمی دیگر در یخچال c °5 - تا - 4 به مدت 5 هفته نگهداری و آزمایش شدند. آزمونها در نوبتهای 6 روزه بصورت غیرمخرب با ثبت و ذخیرهسازی سیگنالهای حاصل از امواج فراصوتی و نیز بصورت مخرب انجام گرفت. نتایج تحلیل واریانس با کمک آزمون چند دامنهای دانکن بیانگر اختلاف معناداری در سطح 5 درصد بین میانگین دادهها است و گزارش شد که با افزایش زمان نگهداری شاخص زرده کاهش و عمق اتاقک هوایی نیز افزایش مییابد
دی کتلایر و همکاران برای تشخیص ترک پوسته تخممرغ از تحلیل فرکانس تشدید صوتی3 استفاده کردند و نتایج نشان داد که با این روش 90 %از ترکهارا میتوان تشخیص داد و نرخ خطا کمتر از % 0/5 بود. اسچواجل و همکاران 1NMR با وضوح پایین برای کیفیت سنجی از طیف سنجی درون تخم مرغ استفاده کردند. در این روش تخممرغها در یک حوزه مغناطیسی یکنواخت قرار گرفتند و هسته هیدروژن در تخممرغها تحریک شد و هم چنین طیف سنجیها در دو جهت طولی و عرضی صورت گرفت که آسایش عرضی در هفته اول انبارداری در تمام دماها به صورت نمایی کاهش پیدا کرد.
رگنی و همکاران با استفاده از یک تکنیک دی الکتریک، کیفیت پوسته تخممرغ را در طی انبارداری مورد ارزیابی قرار دادند. نتایج پژوهش آنها نشان داد که مقادیر ضریب همبستگی در صحه گذاری ها تا 0/985 و 0/98 افزایش یافته در حالی که ضریب همبستگی برای ارتفاع سلول هوا تا 0/927 و 0/921 ارتقاء داشته است. شاخص زرده تخممرغ، ارتفاع آلبومین ضخیم و واحدهاو نیز با مقادیر ضریب همبستگی در محدوده 0/526 و 0/728 پیش بینی شد و بهترین فرکانس برای پیش بینی از10 تا از 700 مگاهرتز بود.
ابونجمی و همکاران با استفاده امواج فراصوت به ارزیابی کیفیت سنجی تخممرغ پرداختند؛ در این تحقیق گروه اول از تخممرغها در دمای اتاق - 22-25Cœ - و گروه دوم در یخچال - Cœ5 - به مدت معینی نگهداری و آزمایش شدند؛ آزمون غیرمخرب با ثبت و ذخیره سازی سیگنالهای حاصل از امواج فراصوتی و آزمون مخرب شامل هاوسنجی، ارتفاع سفیده غلیظ، عمق اتاقک هوایی و شاخص زرده انجام گرفت.
نتایج آنالیز واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح 5 درصد بین میانگین دادهها وجود دارد و هم چنین با افزایش زمان نگهداری تخممرغ، واحد هاو و شاخص زرده کاهش و عمق اتاقک هوایی نیز افزایش مییابد. یوسویی و همکاران از طیف سنجی نزدیک مادون قرمز به منظور تشخیص تخممرغهای دارای لکههای خونی - NIR - استفاده کردند که نرخ تفکیک آزمایشها با این روش برای تخممرغهای سالم 100 %و برای تخممرغهای دارای لکههای خونی % 96/8 بود که با میانگین گیری از این دو مقدار نرخ تفکیک نهایی 98/5 %گزارش گردید.
.3مواد و روشها
در این بخش به مواد و روش های لازم که در تعیین مشخصات ظاهری تخم مرغ به منظورارزیابی کیفی با استفاده از روش پردازش تصویر که در شناسایی نمونه های سالم و معیوب استفاده شده است،اشاره می شود. دراین تحقیق نمونههای تخممرغ که برای آزمایش کردن در این تحقیقات موردبررسی قرار میگیرد. از تخممرغهای شرکت آرنا جوجه سبلان استان اردبیل انتخاب شدندکه این تخمها دارای پوستهی به رنگ قهوهای تیره میباشند درحالیکه محصولات این شرکت بیشتر صادراتی و برای مصرف غذایی و جوجهکشیها استفاده میشود . جمعا40 عدد تخممرغ از فارم های مختلف انتخاب شده است.
دوربین عکاسی مدل :sony
برای تهیه تصاویر از نمونههای انتخاب شده نیاز به یک دوربین حساس بود که از دوربین Sony Cybershot DSC-WX60 برای این کار استفاده شد. Sony Cybershot DSC-WX60 دوربینی است با سنسور [PRU 5 &026 با رزولوشن 16.2 مگاپیکسل، این دوربین با بزرگنمایی 8 اپتیکال برابر تصویر با کیفیت بهتری بوجود میآورد.
محفظه نورپردازی:
برای گرفتن عکس بهتر نیاز به یه محفظه ای نور پردازی هستش تا نور را از جهات مختلف بر روی نمونه تخم مرغ های مورد ازمایش ما بتاباند برای این منظور از یک محفظه گالوانیزه به طول cm45 به عرض cm 30 به ارتفاع cm 10 با داخلی فوم آلومینیمی پوشانده شده استفاده شده است.
پایه و محفظه تاریک:
برای تاریک کردن محوظه نورپردازی نیاز به یک باکسی میباشد که محوظه نور پردازی در داخل ان قرار گیرد و هم به عنوان یک پایه دوربین عمل کند و دوربین در قسمت بالای آن ثابت قرار گیرد و لرزش نداشته باشد و این محفظه باعث میشود تا قسمت بالای که دوربین قرار گرفته کاملا تاریک شود و هم چنین در تمام عکسها فاصله دوربین با نمونه ها 20 سانتیمتر باشد.
