本發(fā)明涉及食品加工，具體為一種堅果均勻烘烤方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在堅果烘烤加工行業(yè)，當前的烘烤技術存在諸多問題。傳統(tǒng)的烘烤方式中，堅果通常堆疊放置，導致熱量傳遞不均勻。例如，在大規(guī)模堅果烘烤生產線上，堅果堆積在一起，內部的堅果受熱不足，而外部的堅果可能因過度受熱出現(xiàn)焦糊現(xiàn)象。這使得最終烘烤出的堅果在口感、風味以及外觀色澤上差異明顯，難以保證產品品質的一致性。這種品質參差不齊的堅果，難以滿足市場對于高品質堅果的需求。因此，如何提高堅果的整體品質，成為堅果加工行業(yè)亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述存在的技術問題，提供一種堅果均勻烘烤方法。

2、本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種堅果均勻烘烤方法，包括：

3、s1、獲取待烘烤堅果圖像，對所述待烘烤堅果圖像進行識別，確定待烘烤堅果類型；

4、s2、根據(jù)步驟s1中確定的待烘烤堅果類型，從預設的烘烤參數(shù)庫中調取對應的烘烤參數(shù)，按所述烘烤參數(shù)對堅果進行分階段烘烤；

5、s3、在每一階段烘烤結束后，設定檢測指標，對堅果進行實時檢測，若當前烘烤階段檢測達標則進入下一烘烤階段或包裝流程；若當前烘烤階段檢測未達標，則對未達標的堅果進行缺陷判斷，根據(jù)所述缺陷判斷進行缺陷等級分類，并根據(jù)所述缺陷等級分類結果對當前烘烤階段未達標堅果進行處理。

6、進一步地，所述s1步驟中獲取待烘烤堅果圖像，對所述待烘烤堅果圖像進行識別，確定待烘烤堅果類型為：

7、通過高分辨率工業(yè)相機采集待烘烤堅果圖像，并對采集的待烘烤堅果圖像進行預處理，所述預處理為運用高斯濾波算法對待烘烤堅果圖像進行去噪，使用halcon軟件讀取預處理后的圖片并進行灰度處理，并結合canny邊緣檢測算法對灰度圖像進行處理，檢測堅果的邊緣輪廓，對檢測到的邊緣輪廓進行分析，計算堅果的形狀特征參數(shù)，所述形狀特征參數(shù)包括周長、面積、圓形度以及長寬比，并計算堅果圖像的灰度共生矩陣，從計算得到的灰度共生矩陣中提取紋理特征參數(shù)，所述紋理特征參數(shù)包括能量、對比度、相關性以及熵；

8、將提取到的表面形狀特征參數(shù)和紋理特征參數(shù)進行整合，形成綜合特征向量，把所述特征向量與預先建立的堅果類型數(shù)據(jù)庫進行相似度匹配，確定待烘烤堅果類型，所述堅果類型數(shù)據(jù)庫中存儲大量已知堅果類型的特征向量。

9、進一步地，所述s2步驟中根據(jù)步驟s1中確定的待烘烤堅果類型，從預設的烘烤參數(shù)庫中調取對應的烘烤參數(shù)，按所述烘烤參數(shù)對堅果進行分階段烘烤為：

10、根據(jù)步驟s1中確定的待烘烤堅果類型，從預設的烘烤參數(shù)庫中調取對應的烘烤參數(shù)，其中，所述烘烤參數(shù)庫中存儲大量已知堅果類型的烘烤參數(shù)，所述烘烤參數(shù)為堅果在各階段烘烤對應的溫度與時長；

11、將待烘烤堅果平鋪在烘烤盤上，從所述烘烤參數(shù)庫中調取各階段對應的烘烤參數(shù)對堅果的上表面以及下表面進行分階段烘烤，所述分階段烘烤包括第一預熱階段、第二脫水階段以及第三上色階段，具體為：

12、第一預熱階段：將待烘烤堅果放置烘烤設備中，按所述待烘烤堅果在烘烤參數(shù)庫中對應的第一預熱階段烘烤參數(shù)，對所述待烘烤堅果上表面進行加熱，并持續(xù)加熱至所述第一預熱階段烘烤參數(shù)對應時長的一半；

13、通過烘烤設備內置翻轉機構自動翻轉烘烤盤，對堅果下表面以相同溫度繼續(xù)加熱剩余一半時長；

14、第二脫水階段：經過第一預熱階段后，將烘烤設備調整至烘烤參數(shù)庫中對應的第二脫水階段烘烤參數(shù)，對所述待烘烤堅果上表面進行加熱，并持續(xù)加熱至該階段溫度至所述第二脫水階段烘烤參數(shù)對應時長的一半；

15、上表面加熱完成后，翻轉烘烤盤，對堅果下表面以相同溫度繼續(xù)加熱剩余一半時長；

16、第三上色階段：經過第一預熱階段、第二脫水階段后，將烘烤設備調整至烘烤參數(shù)庫中對應的第三上色階段烘烤參數(shù)，并持續(xù)加熱至所述第三上色階段烘烤參數(shù)對應時長的一半；

17、上表面加熱完成后，翻轉烘烤盤，對堅果下表面以相同溫度繼續(xù)加熱剩余一半時長。

18、進一步地，在每一階段烘烤結束后，設定檢測指標，對堅果進行實時檢測，若當前烘烤階段檢測達標則進入下一烘烤階段或包裝流程；若當前烘烤階段檢測未達標，則對未達標的堅果進行缺陷判斷，根據(jù)所述缺陷判斷進行缺陷等級分類，并根據(jù)所述缺陷等級分類結果對當前烘烤階段未達標堅果進行處理為：

19、在每一階段烘烤結束后，設定檢測指標，對堅果進行實時檢測，所述檢測指標包括：

20、檢測堅果水分含量，要求水分含量小于3％且等于3％；

21、分析堅果表面顏色的均勻度，要求rgb差值小于15且等于15；

22、若檢測結果同時滿足所述水分含量標準以及顏色均勻度標準，則進入下一烘烤階段或包裝流程；若只滿足其中一個標準或者兩個標準均未滿足，則表示當前階段烘烤的堅果未達標，對各階段未達標的堅果進行缺陷判斷，根據(jù)所述缺陷判斷進行缺陷等級分類，并根據(jù)所述缺陷等級分類執(zhí)行返工操作；

23、更進一步地，所述缺陷判斷為：

24、分別測量未達標的堅果上表面以及下表面的色彩空間參數(shù)，所述色彩空間參數(shù)包括亮度、紅-綠值以及黃-藍值，將所述未達標的堅果上表面以及下表面的色彩空間參數(shù)與標準堅果樣品的色彩空間參數(shù)進行對比，所述標準樣品的色彩空間參數(shù)為選取多個烘烤后的標準堅果的色彩空間參數(shù)取平均值獲得，分別計算未達標的堅果上表面以及下表面色差值，計算為：

25、未達標的堅果上表面色差值：

26、

27、其中，δe為未達標的堅果上表面與標準樣品的色差值，l*為標準樣品的亮度，a*為標準樣品的紅-綠值，b*為標準樣品的黃-藍值，ln為n個未達標堅果上表面的亮度，an為n個未達標堅果上表面的紅-綠值，bn為n個未達標堅果上表面的黃-藍值；

28、未達標的堅果下表面色差值：

29、

30、其中，δe'為未達標的堅果下表面與標準樣品的色差值，l*為標準樣品的亮度，a*為標準樣品的紅-綠值，b*為標準樣品的黃-藍值，l'n為n個未達標堅果下表面的亮度，a'n為n個未達標堅果下表面的紅-綠值，b'n為n個未達標堅果下表面的黃-藍值；

31、設定色差值閾值，根據(jù)所述色差值閾值判斷當前階段烘烤的堅果缺陷為：

32、當δe小于3且等于3時為合格；

33、當δe大于3且小于5，以及等于5時，表示當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)輕微色差；

34、當δe大于5且小于8，以及等于8時，表示當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)中度色差；

35、當δe大于8時，表示當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)嚴重焦化；

36、對烘烤過程進行監(jiān)測，當前階段烘烤過程中局部區(qū)域溫度低于設定值，或者局部區(qū)域水分含量大于3％時，表示當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)局部欠烤，其中，所述溫度設定值為堅果烘烤參數(shù)中各階段對應的溫度；

37、更進一步地，所述缺陷等級分類為：

38、當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)輕微色差時，為a級缺陷；

39、當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)局部欠烤或中度色差時，為b級缺陷；

40、當前階段烘烤的堅果出現(xiàn)嚴重焦化時，為c級缺陷；

41、更進一步地，所述根據(jù)缺陷等級執(zhí)行返工操作為：

42、當前階段未達標的堅果為a級缺陷時，將當前階段烘烤溫度提升5℃繼續(xù)烘烤3分鐘進行補烤；

43、當前階段未達標的堅果為b級缺陷時，返回第二脫水階段重新烘烤；

44、當前階段未達標的堅果為c級缺陷時，直接廢棄處理。

45、本發(fā)明的系統(tǒng)方案是這樣實現(xiàn)的：一種堅果均勻烘烤系統(tǒng)，包括：

46、圖像識別模塊，與烘烤模塊，用于采集與處理待烘烤堅果圖像，識別堅果類型，并將識別結果反饋至烘烤模塊；

47、烘烤模塊，與圖像識別模塊、品質檢測模塊連接，用于接收圖像識別模塊識別后的堅果類型信息，并從預設的烘烤參數(shù)庫中調取對應的分階段烘烤參數(shù)對堅果上表面以及下表面分別進行烘烤，并將各階段烘烤完成的堅果反饋至品質檢測模塊；

48、檢測模塊，與烘烤模塊、分類模塊連接，用于對各階段烘烤完成的堅果進行指標檢測，并將檢測結果反饋至分類模塊；

49、分類模塊，與檢測模塊、返工控制模塊連接，用于接收各階段烘烤完成的堅果的檢測指標信息，篩選出各階段未達標的堅果對其進行缺陷等級分類，將缺陷等級分類結果以及各階段檢測達標的堅果信息反饋至返工控制模塊；

50、返工控制模塊，與分類模塊連接，用于根據(jù)分類模塊反饋的缺陷等級分類結果自動執(zhí)行相應的堅果返工操作，并對各階段達標的堅果進行下一步的烘烤或者包裝。

51、有益效果：

52、本發(fā)明通過獲取待烘烤堅果圖像，對所述待烘烤堅果圖像進行識別，確定待烘烤堅果類型，根據(jù)確定的待烘烤堅果類型，從預設的烘烤參數(shù)庫中調取對應的烘烤參數(shù)，按所述烘烤參數(shù)對堅果采用使用平鋪雙面烘烤的方式進行分階段烘烤，在每一階段烘烤結束后，設定檢測指標，對堅果進行實時檢測，若當前烘烤階段檢測達標則進入下一烘烤階段或包裝流程；若當前烘烤階段檢測未達標，則對未達標的堅果進行缺陷判斷，根據(jù)所述缺陷判斷進行缺陷等級分類，并根據(jù)所述缺陷等級分類結果對當前烘烤階段未達標堅果進行處理，上述方法使用平鋪雙面烘烤的方式，有效克服堅果堆積堆疊烘烤造成中部堅果烘烤不足外部堅果烘烤焦化的缺點，并通過精準控制烘烤溫度和實時評估烘烤品質，解決堅果烘烤不均勻、品質參差不齊的問題，從而確保所有烘烤得到的堅果達到高品質標準。