蚕茧质量无损检测方法探讨 实用化程度待进一步研究

目前，蚕茧质量评级通常是取50g鲜样茧剥去茧衣、削剖、倒出蛹和蜕皮，清除死笼污物，称鲜壳重，烘干至无水恒重时称其干壳重量，以干壳重量进行分级[1]。由于整个过程的烘壳时间较长，茧站面对千家万户售茧，来不及逐个检测，于是很多茧站采用手摸、目测、口喊价。而根据手感湿度和蚕茧表面疵病来判断蚕茧的好坏，只能评定蚕茧的外观质量，测试精度低，易受评定者的主观因素和实际经验影响，不能达到“优质优价”，极大地损伤了蚕农提高蚕茧质量的积极性。而且，剖茧称重破坏试样，造成极大的浪费。据统计，我国每年为检测蚕茧质量而浪费鲜蚕茧930t，直接经济损失1300万元，既浪费生产丝140t，又减少创汇392万美元。为了实现按质论价及不浪费收购蚕茧的原则，蚕业界内外人士一直在不懈地努力，寻求一种质量无损的检测方法，中国测试研究院、四川省农业科学院蚕业研究所、成都电子科技大学、浙江大学和浙江省农业科学院等单位先后对此进行过研究；研究的方法有荧光数模评茧法、动量分离原理的超声波检测、悬浮2次称重法、弹力测定法和分析扣减水分法等，但这些方法均由于精度不高，最终没能实用化。近年来，湖北省农业科学院经济作物研究所和湖北工业大学设计了利用数字图像处理技术、光电技术及振动原理对桑蚕鲜（干）茧质量开展无损智能检测技术的研究并取得了一定进展。 1基于数字图像处理和光电技术的桑蚕茧无损智能检测根据GB/T19113—2003《桑蚕鲜茧分级(干壳量法)》，干壳量是蚕茧评级项目中的主要检测项目，可根据“质量＝体积×密度计算茧壳量”计算，由于同一个地方、同一季节每一相同品种的桑蚕丝密度相对比较稳定，因而求茧壳量主要是求其体积。其基本原理是通过光照蚕茧，用CCD摄像器对被检茧进行图像采集，利用其表面积图像的像素点和透射图像的灰度值分别表示蚕茧的表面积和厚度，进而求出茧壳体积。通过专用软件对采集到的图像数据进行分析处理、数学建模，建立标准数据库，进而推算出蚕茧干壳质量。然后再利用数据库技术，根据不同的品种和同一品种在不同的季节建立桑蚕茧干壳量评级的标准数据库，利用此数据库可以确定所测蚕茧基本级别[2]。设计方案总流程图如图1所示。 图1 方案总流程图  （中国纤检）