تعیین اندازه کریستال های محلول شکر در دوره پخت با الگوریتم های پردازش تصویر

در فرآیند تولید شکر، کنترل میزان رشد کریستال های شکر در مراحل دانه سازی، برای داشتن ذرات شکر با اندازه مورد نیاز و یکسان، ضروری است. امروزه از روش های مختلفی به ویژه پایش چشمی توسط اپراتور برای تعیین اندازه ذرات استفاده می شود، که روشی زمان بر و کم دقت است. هدف از این پژوهش ارائه الگوریتم پردازش تصویر مناسب برای تعیین اندازه کریستال های شکر در محلول پخت (مسکوئیت) بود که بتواند ویژگی های اندازه و شکل ذرات درون دیگ پخت را ارائه دهد. نمونه-های مسکوئیت از کارخانه تولید شکر شرکت کشت و صنعت نیشکر دعبل خزایی تهیه شدند. پس از آماده سازی نمونه ها در زیر لام و لامل، با یک دوربین دیجیتال متصل به میکروسکوپ با رزولیشن دو مگاپیکسل تصویربرداری شد. در جعبه ابزار پردازش تصویر نرم افزار متلب، ابتدا تبدیل تصویر رنگی به خاکستری، حذف نویزها با عملیات فرسایش و گسترش به کمک فیلترهای مکانی از جمله فیلتر میانه و بهبود کنتراست با تابع تعدیل محلی هیستوگرام انجام شد. برای بخش بندی تصویر، سه روش تحدب، خوشه بندی فازی و میکو و ترکیب آنها استفاده شد. در نهایت ضریب تغییرات روش های دستی و الگوریتم های پردازش تصویر محاسبه و با یکدیگر مقایسه شد و درصد خطای محاسبه میانگین روزنه بدست آمد. در تصویر بخش بندی شده دستی، میانگین روزنه ذرات شکر برابر 0/422 میلی متر و انحراف معیار 0/157 میلی متر با ضریب تغییرات برابر 37/18 درصد بدست آمد. در بخش بندی تصویر با روش ترکیبی میکو-تحدب، میانگین روزنه ذرات شکر برابر 0/382 میلی متر و انحراف معیارشان 0/150 میلی متر با ضریب تغییرات برابر 39/23 درصد بدست آمد. میانگین خطای اندازه گیری میانگین روزنه نسبت به روش دستی برابر با 13/24 درصد و ضریب همبستگی مقادیر میانگین روزنه دو روش 0/88 بود. به دلیل نزدیکی مقادیر ضریب تغییرات، روش بخش بندی میکو-تحدب برای تعیین اندازه کریستال های شکر در مسکوئیت با پردازش تصویر مناسب تر بود.