Método para la determinación del volumen de una muestra de granos de arroz mediante el procesamiento digital de imágenes

Abstract

En este trabajo se presenta un método para determinar el volumen de una muestra de granos de arroz basada en el procesamiento digital de imágenes, caracterizada por su sencillez y mínimos requerimientos. El registro de la imagen de la muestra se realiza con un escáner de escritorio. Se propone un modelo en el que cada grano de la muestra se asimila a un elipsoide de ejes principales L(largo), A (ancho) y E (espesor). Los valores L y A se determinan a partir de la elipse que mejor ajusta al área proyectada de cada grano en la imagen. Se asume que el espesor es proporcional al ancho del grano (E = k.A). La constante de proporcionalidad k se determina igualando la expresión dada por el modelo para el volumen de una muestra de n granos en función de L, A y k, con su volumen obtenido experimentalmente por el método de desplazamiento de tolueno. Se realizaron determinaciones con muestras de cuatro variedades con distintas composiciones de granos enteros y partidos. Los valores de k obtenidos para las distintas variedades y composiciones fueron muy similares entre sí, con un promedio de 0,63 y desviación estándar de 0,01. Con el valor de k de cada variedad y el promedio de todas las variedades, se determinaron los respectivos volúmenes y se los contrastó con el correspondiente obtenido por el método de desplazamiento de tolueno, donde la diferencia, en general, fue inferior al 3%.

This paper presents a method to determine the volume of a sample of rice kernels based on digital image processing, characterized by its simplicity and minimum requirements. Image registration of the sample is done with a flatbed scanner. We propose a model in which each kernel of the sample is treated as an ellipsoid with principal axis L (long), A (width) and E (thickness). The values L and A are determined from the ellipse that best fits the projected area of each kernel in the image. It is assumed that the width is proportional to the thickness of the grain (E = kA). The proportionality constant k is determined by equating the expression of sample volume of n kernels in terms of L, A and k with the actual volume experimentally obtained by the method of displacement of toluene. Determinations were performed on samples of four varieties with different compositions of entire and broken kernels. The k values obtained for the different varieties and compositions were very similar: 0,63 ± 0,01. With the value of k for each variety and averaging of all varieties, the volume was determined and are contrasted with that obtained by the method of displacement of toluene, being the difference, in general, less than 3%.