Washington, DC
October 15, 2008
Agricultural Research Service, USDA
By
Sharon Durham
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A new
system can accurately inspect and sort wheat samples and
other grains, economically enough for small-scale
operations. It can separate hard white wheat (left) from
hard red spring wheat (right), primarily by color.
Photos courtesy of USDA-GIPSA.
Un nuevo sistema que inspecciona y clasifica con
precisión las muestras de trigo y otros granos es
económico y apropiado para las operaciones a escala
pequeña. Este sistema puede separar las semillas de
trigo duro blanco (izquierda) de las de trigo duro rojo
de primavera (derecha). Fotos cortesía de USDA-GIPSA. |
A small-scale imaging system
that inspects and sorts wheat samples and other grains at
moderate speeds with 95 to 99 percent accuracy has been
developed by Agricultural
Research Service (ARS) scientists and cooperators.
The use of imaging for
high-speed sorting of agricultural products has been limited in
part by the high cost of the equipment. The new system was
developed by ARS engineer
Tom Pearson and engineering technician
Dan Brabec at the ARS
Grain Marketing and Production Research Center (GMPRC) in
Manhattan, KS. The system was first tested by Scott Haley, a
wheat breeder at Colorado
State University, and has since been used by several other
breeders across the country.
In the new system, suitable for
small-scale operations, a single camera captures color images of
three sides of each kernel, and a personal computer processes
the images. The system sorts 30 kernels per second, which
equates to slightly more than 7.5 pounds of wheat per hour.
After classification of kernel
color, the computer sends a signal to activate an air valve to
divert, or sort, the kernels into a secondary container. Hard
red and hard white wheat kernels were used in this study. The
rate of accuracy depends upon factors such as the degree of
sample "weathering" from rain and the speed at which samples are
fed through the system. This system is an economical and useful
instrument for sorting wheat and other grains with high
accuracy, according to Pearson.
Commercial color sorters can
process up to 2,600 pounds of wheat per hour. However, lower
throughput with associated lower machine costs and higher
accuracy is better suited for small-scale operations, such as
seed cleaning and selection for plant breeders, according to
Pearson.
Color sorting would be useful
to wheat breeders because they often sort seed by color, which
is often linked to certain traits important to manufacturers of
different products such as noodles. Wheat breeders typically
have only small quantities of grain available for sorting,
usually less than 10 pounds. For quantities of that size, the
new system is more accurate and costs much less than
larger-scale sorters.
Other applications for the
sorter may include detecting scab-damaged wheat, fungal-infected
corn, and estimating germ size of corn kernels.
ARS is a scientific research
agency of the U.S. Department
of Agriculture.
Tecnología de clasificación para los
granos de trigo rojo y blanco
Un sistema de imágenes que
inspecciona y clasifica muestras de trigo y otros granos a
velocidad moderada con una precisión del 95 al 99 por ciento ha
sido desarrollado por científicos del
Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus
colaboradores.
El uso de imágenes para la
clasificación a alta velocidad de los productos agrícolas ha
sido limitado en parte por el alto costo del equipo. Este nuevo
sistema a pequeña escala fue desarrollado por el ingeniero
Tom Pearson y el técnico de ingeniería
Dan Brabec en el
Centro de Investigación del Mercadeo y la Producción de Grano
mantenido por el ARS en Manhattan, Kansas. El sistema fue
probado por primera vez por Scott Haley, un criador de trigo en
la Universidad Estatal de
Colorado, y desde entonces ha sido usado por otros criadores
alrededor de EE.UU.
Con el nuevo sistema, apropiado
para operaciones a pequeña escala, una sola cámara capta
imágenes en color de tres lados de cada grano, y una computadora
personal procesa las imágenes. El sistema clasifica 30 granos
por segundo, o un poco más de 7,5 libras de trigo por hora.
Después de la clasificación del
color del grano, la computadora manda una señal para activar una
válvula de aire que desvía los granos a un recipiente
secundario. Los investigadores usaron granos de trigo duro y
trigo blanco de invierno en este estudio. La tasa de precisión
depende de factores tales como el nivel de daños al grano como
resultado de la lluvia, y la velocidad a la cual las muestras
pasan por el sistema. Este sistema es un instrumento económico y
útil para clasificar trigo y otros granos con alta precisión,
según Pearson.
Los comerciales clasificadores
de color pueden procesar hasta 2.600 libras de trigo por hora.
Sin embargo, una velocidad más lenta con costos más bajos de
maquinaria y una precisión más alta es más apropiada para las
operaciones a pequeña escala, tales como la selección y limpieza
de semillas para los criadores de plantas, según Pearson.
La clasificación por color
podría ser útil a los criadores de trigo porque ellos a menudo
clasifican la semilla por color, y el color a menudo es
relacionado con ciertas características importantes a los
fabricantes de diferentes productos tales como los fideos. Los
criadores de trigo típicamente tienen pocas cantidades de grano
disponibles para clasificar, usualmente menos de 10 libras. Para
cantidades de ese tamaño, el nuevo sistema es más preciso y
cuesta mucho menos que los clasificadores a gran escala.
Otras aplicaciones para el
clasificador podrían incluir la detección del trigo dañado por
la fusariosis de la espiga y el maíz infectado por hongos, y
estimaciones del tamaño del germen de los granos de maíz.
ARS es una agencia de
investigaciones científicas del
Departamento de Agricultura de EE.UU. |
