马铃薯薄片干燥过程热变形量分析
江苏大学机械工程学院;江苏科技大学粮食学院;江苏大学食品与生物工程学院
- 摘 要：
- 为研究马铃薯薄片热风干燥过程中热变形量变化,本文通过三维点云结合数字图像分析技术,研究不同直径(22、33、44 mm)和厚度(1、3、5 mm)马铃薯薄片在干燥过程中形态变化情况.将三维点云数据转换至16位灰度图像,根据所获取图像特征,采用阈值分割、形态学处理及中值滤波等数字图像处理方法实现了马铃薯薄片高度信息离群点去除、孔洞填充;通过马铃薯薄片时变伪彩色等高线图,结合干燥收缩机制解析翘起高度(简称"高度")时变情况,干燥过程中高度收缩经历了规律性翘曲、坍塌和卷曲3个阶段;以高度均值变化率为量化指标,发现高度均值变化率拐点时间点与厚度呈正相关,与直径无关,拐点前不同个体高度具有较高的一致性,拐点后高度个体差异性明显.提取了拐点和终止点处的均值变化率及平行样品之间的方差为特征点进行分析,发现在拐点处,直径和厚度对均值变化率和方差均影响不大,在厚度为5 mm时,其均值变化率的平均值为--39.55%;在终止点处,均值变化率、方差与直径成正相关,与厚度呈负相关关系,厚度为1 mm、直径为44 mm的马铃薯薄片均值变化率和方差分别达到了317.38%和199.34%.本实验以高度值为指标,对马铃薯薄片干燥过程中的形态变化分析,可为后续干燥工艺智能化控制提供理论依据.
关键词：热风干燥;马铃薯薄片;图像处理;高度形变;时变规律
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