土豆排成队
一个接一个上流水线拍“X光片”
接着
好土豆去这边
坏土豆去那边
这一幕可不是什么动画片
而是土豆分选分级流水线上的画面
有了这条流水线，土豆将实现机器精准分级，为提升土豆种植水平、分拣效率和促进农户增收打下扎实基础。
近日，记者来到海宁高新区立德产业园，见到了该流水线的研发者——杭州电子科技大学自动化（人工智能）学院数字农业研究院副教授、瑞典皇家理工学院博士后、蒲丰智能首席科学家陈丰农。
“我们这条流水线不仅能分土豆大小、重量和外部缺陷，还可以实现对土豆内部品质进行分拣。”说起这条流水线，陈丰农十分自豪，他告诉记者，目前国内外的土豆分拣，大多只能进行简单的大小和称重分选，或者用机器视觉技术对土豆进行外部缺陷的无损分选。而陈丰农团队研发的流水线，不仅能识别土豆的外部性征，还能像医生用X光给人体器官检查一样，对马铃薯进行内部检测，土豆常见的黑心病、空心病都能查出来，同时还能获取其淀粉含量、糖度和酸度等口感指标，从而为马铃薯分选分级提供技术支撑。
陈丰农拿出一筐土豆放上流水线，土豆挨个经过“拍片区”，电脑上显示出该土豆的各项指标，随后，这些土豆分别进入不同通道，实现分拣。“你看，奥秘就在这台光谱仪里。”陈丰农指着给土豆“拍片”的摄像头说，这套系统的核心就是运用了机器视觉和光谱分析技术。可见/近红外光与土豆个体物质在相互作用中，可以通过透射和漫反射来获得物质的内部信息，这些信息会反馈到后台，便可识别土豆潜在的黑心病和空心病等内伤。与此同时，结合目前流行的深度学习技术，就可以实现让不同的土豆进入不同的通道。“我们会根据淀粉、糖度和酸度等口感指标，设置好通道参数，那么在流水线上就可以对土豆进行分级。”陈丰农说道。
目前，光谱仪与标准值比较相关性可达到95%。这项技术在“兆易创新杯”第十六届中国研究生电子设计竞赛中，获得全国总决赛团队二等奖。
据了解，目前世界上食品分选业务最出色的是挪威的陶朗集团，但目前陶朗集团尚未实现对土豆淀粉、糖度、酸度等内部指标进行“透视”细分。而陈丰农团队研发的流水线，可对土豆内外部缺陷、重量大小和内部物质含量进行无损精准感知，从而快速分选分级。
那么为什么要对农产品进行分选分级？
食品加工业一项核心技术就是对初始材料进行分选、分级，以土豆为例，腐烂、绿皮、发芽和机械损伤等，这些缺陷都会影响土豆进入下一个全处理链条。欧洲诸如挪威、荷兰等国家在高端食品（蔬菜、水果、海鲜等）领域享誉世界，就得益于对食品分选、分级技术的充分应用。而通过分级，也反过来有助于农户根据等级标价指导种植，提升土豆品质，提高经济效益。
“特别对于中西部土豆种植大户来说，以往只能人力分拣，既增加成本，分选效果也无法保障。有了这套系统，就能快速进行分拣分级。”陈丰农说。
目前，已有种植户对这套流水线表示了兴趣。陈丰农正带领团队对产品进行进一步升级，计划在流水线上安装2个光谱仪、6台工业相机，实现对土豆进行7个等级的分选，同时更改相应模块也可以进行分选对象的扩展。
蓝媒联盟·海宁市传媒中心记者 | 宋予佳 谢君 高弘宇
