1、粮食感官检验辅助图谱 第 2 部分：玉米国家标准（征求意见稿）编制说明粮食感官检验辅助图谱 第 2 部分：玉米国家标准起草小组2012 年 6 月1 工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程、国家标准主要起草人及其所做工作等）1.1 任务来源本部分是根据国家标准化管理委员会下达的国家标准制定项目计划（项目编号：20090391-T-449） 粮食感观检验辅助图谱 第 2 部分：玉米而制定的。制定工作在国家粮食局标准质量中心的指导下，由河南工业大学负责牵头组织，多家省级粮油质检机构参加共同完成。经过充分论证与研究，形成本“讨论稿” 。本部分负责起草单位：国家粮食局标准质量中心、河南工业大学
2、本部分参加起草单位：吉林国家粮食质量监测中心、辽宁国家粮食质量监测中心、四川国家粮食质量监测中心、黑龙江国家粮食质量监测中心、河南国家粮食质量监测中心本部分主要起草人：1.2 主要工作过程本部分是在“十五”国家科技攻关项目“粮食定等感官检验辅助系统的研制”部分课题成果的基础上，针对国内玉米质量标准发展的新情况新需求，在确定了新的研究方向和内容之后，而开展的研究和制定工作；工作中，在借鉴、吸收课题成果，注重标 准 化 工作 与 科 技 成 果 的 紧 密 结 合 的同时，着重对科学技术成果和实践经验的分析、比较、选择、综合，经过总结、提炼、优化和补充过程，在讨论稿的基础上形成了本部分的征求意见稿
3、。主要开展了以下几个方面的工作：A. 2010 年 9 月成立标准制定工作小组；B. 资料调研：包括收集和整理“十五”国家科技攻关项目“粮食定等感官检验辅助系统的研制”课题成果中制作的有关图谱、国内相关的质量标准、检验方法标准以及国外相关的资料；C. 实地调研：深入到全国玉米主产区，对玉米生产质量状况、商品玉米质量性状、发展趋势进行全面调研；D. 采集样品与筛选：分别采自各玉米主产区的玉米样品，每 100 g 为一个单位，共采集 150 多份样品，依据 GB 1353-2009玉米标准中规定的感官检验指标和 GB/T 5493-2008粮食、油料检验 类型及互混检验法 、GB/T 5494-2
4、008粮食、油料检验 杂质、不完善粒检验法的规定，筛选出所需的样品。E. 会议研讨：根据调研结果和筛选出的样品，经图片的试制作，在“十五”国家科技攻关项目“粮食定等感官检验辅助系统的研制”课题成果的基础上，经征求部分专家意见后，初步对主要指标特征的确立提出了草案，从而确定了标准需要研究的主要技术内容，制定了研究实施方案；F. 技术研究：按照实施方案对指标特征成像技术进行了细致的研究；G. 图谱制作：反复拍摄、扫描有关指标特征的图片，并花费大量时间进行图片后处理。咨询印刷单位初步探索了色泽、特征印刷显像技术。H. 文本起草：本部分于 2011 年 4 月形成草案稿；2011 年 12 月形成讨论
5、稿和编制说明；I. 征求意见：在国家粮食局标准质量中心组织的项目中期检查会议上征求了与会专家的意见，并在部分省级粮油质量监测站征求过意见。2 国家标准编制原则和确定国家标准主要内容如技术指标、参数、公式、性能要求、实验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据），修订国家标准时，应增列新旧国家标准水平的对比2.1 标准编制原则本标准的结构、技术要素及表述规则按 GB/T1.1-2009标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写制定。标准内容主要体现出适用性，原则上紧密结合玉米国家标准规定的感官检验指标，给出表征指标特征的图示，对我国玉米感官指标的检验起到必要的辅助作用。2.2 标准主要内容确
6、定依据2.2.1 特征样品的采集与优选根据 GB 1353-2009玉米中规定的感官检验指标和相关术语定义以及 GB/T 5493-2008 粮食、油料检验 类型及互混检验法 和 GB/T 5494-2008粮食、油料检验 杂质、不完善粒检验法等标准规定的检验方法，对玉米分类、不完善粒、杂质等物质进行广泛的采集；依据定义和检验方法，对表现特征进行仔细的研究和甄别，优选出制定本标准所需要的特征样品。2.2.2 图谱的制作2.2.2.1 图像采集设备的选择要得到清晰、逼真、自然的图像照片，必须选择还原性较好的图像采集工具。通过用扫描仪、数码相机采集图像的比较，使用扫描仪简便，容易操作，便于控制环境
7、条件，虽然扫描的图片与数码相机拍摄出来的照片相比清晰度不同，但经过后处理基本都能达到标准化的要求。本部分采用扫描仪和数码相机相结合的方法采集图像。本部分分别采用 HP Scanjet G4010(L1956A)和配备有大型高精度 820 万有效像素 CMOS感应器的高性能数码单镜头反光相机佳能 EOS-20D。玉米籽粒使用普通的镜头拍摄时，画面上的籽粒太小，不能直观的观察玉米籽粒的特征，失去感官检验图谱的作用，因而需要使用特殊镜头。研究中我们采用了佳能微距镜头MP-E 65 mm f/2.8 1-5。它是佳能 EOS 照相机专用的高放大倍率微距摄影镜头，可将拍摄主体放大 1 倍 5 倍。为保证
8、拍摄时图像清晰，增强图像稳定性，将相机安装在特制的三脚架上，并制作了可升降的载物台用于放置样品，为拍摄样品做好充分的准备。2.2.2.2 影响因素扫描仪的光学分辨率为 4800dpi，最大分辨率 999999dpi，工作湿度：15%到 80%相对湿度，工作温度：10-35，灰度参数为 96 位 bit 灰阶，色彩位数 96bit。将样品固定于特制的扫描板即可扫描成像，影响因素较少。使用数码相机拍摄时要考虑光照强度的影响因素。由于相机的成像原理是光通过镜头在存储设备上进行曝光完成的，所以外界的光照强度是决定照片成像质量的首要因素。通过在多种光源体下拍摄照片效果的对比实验发现，太阳发出的自然光是理
9、想的光源，拍摄的照片成像最为真实，色泽也较自然。但是，太阳光最大的缺点是，光强随时变化，拍摄时很难将实验环境固定，所以一旦找到适宜的条件，一定要抓紧每时每刻，尽量拍出符合要求的照片。2.2.2.3 相机拍摄时的参数选择a）白平衡选择不同的时间色温（色温的单位是开尔文，在不同温度下呈现出的色彩就是色温）是不一样的，这就要求我们在拍摄的过程中根据色温的变化来选择调整不同的白平衡。对于数码相机而言，调节白平衡的问题就与色温有关，在不同的光线状况下，被拍摄物体的色彩会产生变化。因此需要对数码相机进行色彩方面的调整，找到正确的色彩平衡，进行白平衡调整。b) ISO 感光度设置ISO 感光度是用数字表示对
10、光线的敏感度。ISO 感光度越高，表示对光线的敏感度越强。因此，高 ISO 感光度适合拍摄低光照以及运动物体，但是图像可能包含噪点并且显得颗粒感增大；低 ISO 感光度虽然不适合拍摄低光照以及运动物体，但是图像更细腻。所以在拍摄本图谱时选择使用低 ISO 感光度，我们采用的相机的 ISO 感光度在 1001600 之间，故选择 ISO 感光度为 100。c) 曝光量正确的曝光是拍摄一张照片基本的要素，而曝光量是由光圈和快门所决定的，因此如何选择光圈快门的组合是拍摄最基本的技巧。数码相机上都有快门优先、光圈优先拍摄模式，要正确选择拍摄模式，才能拍摄出理想的照片。在光圈优先的情况下，我们可以通过改
11、变光圈的大小来轻松地控制景深，在拍摄样品时，选择光圈优先，在定义了光圈大小后，获取相应的快门值。将光圈值设定为定值，获得最大的景深，为防止外界光线的变化影响照片的色泽，采用曝光包围的方式，即在标准曝光量的基础上采用曝光补偿，以获得最接近实物色泽的照片。d) 镜头放大率选择由于我们使用的是微距镜头，拍摄时取景框中只能摆放几粒玉米。需将样品有序整齐的摆放在工作台上，拍摄玉米分类样品的时候，玉米籽粒的正面和背面都要表现，拍摄不完善粒和杂质时按照拍摄要求，也要将样品摆放得重点突出各个籽粒的特点。由于微距镜头的景深很浅，为获得较深的景深和尽量接近原样品的照片，镜头采用 1:1 的放大率拍摄，对焦时小心转
12、动载物台的升降螺旋，以保证照片的清晰度和高还原度。e) 图像选择通过一步步的摸索和试验，多次调整拍摄条件，扫描或拍摄了上千张的样品照片，对所拍摄的照片进行对比选择，选出清晰、还原度高的适合作为图谱制作的照片。2.2.3 图像处理将扫描和拍摄的图片通过计算机进行挑选，选出图像清晰、亮度适合、色泽较为自然的照片，此时的照片并不能直接用于图谱制作。因为在扫描和拍摄过程中图片的背景难免会有阴影或其他因素影响，因此使用了图像处理软件对图片进行润色、加工，使图片更加突出粮粒的特征特性。将拍照时的背景抠掉换成其他更加适合的背景色以突出图片的主题，同时还改变了图片的大小，换成基本统一的尺寸。经过多个颜色的比较
13、试验，灰色是较合适的颜色。首先，图片的原背景在拍摄过程中难免会出现某些瑕疵，换背景后新背景均一的颜色不会影响主体的效果。其次，白色的背景虽然能突出图片重点，但是对长时间作图的工作人员和使用图谱的检验人员会造成严重的视疲劳。再次，其他彩色的背景会影响图片显色效果，不能突出重点，压迫主体样品。由此，图像处理时将背景色换成灰色。为使图像更加逼真、清晰、有立体感，将处理完的图片冲洗出来观察效果，如果有不足或疏漏的地方，继续选择、扫描或拍摄及进行图像处理，直到符合要求。3 主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果本部分在部分省粮油质量监督检测站征求了检验人员的意见，大家认为本部分
14、对粮食收储企业和检验部分提高感官检验技术水平有很高的参考价值，标准的适用性较强。在玉米验质定等中，除水分、容重等指标可以实现仪器化检验外，不完善粒、杂质等指标需全部或部分采用感官检验。而感官检验易受各种主、客观因素的影响，直接影响国家政策的贯彻和贸易双方的经济利益。现行玉米感官检验方法中，大多涉及玉米籽粒的形状、颜色、大小的判断，有关标准中虽有详细的文字描述，但在实际执行过程中，常常因为理解的偏差和掌握尺度的不同，导致检验结果的偏差，甚至作出错误结论。本部分中的图谱尽可能保持玉米籽粒的表观特征，将为玉米感官检验提供重要的辅助工具。随着我国市场经济的不断发展，粮油流通体制改革的进一步深入以及我国
15、加入世贸组织后新的粮油贸易格局的形成，国内外粮油贸易数量将大幅度增加，粮食各项感官质量指标的准确检验将起着越来越重要的作用。因此，本部分的制定、发布与实施将会产生很大的社会经济效果。4 采用国际标准和国外先进标准的程度，以及与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况经检索，在现行国际标准和国外先进标准中，部分国家玉米图谱和本标准相似。各国为了收购玉米和贸易的需要，也发布有类似的检验参考图谱。现将我们制作的示图与美国及其他国家制作的图谱对比如下：指标 中国 美国 其他国家黄玉米白玉米分类混合玉米病斑粒破碎粒生霉粒虫蚀粒热损伤粒通过对比，我们发现：美国制作的图谱
16、部分放置在美国农业部的网站上，供检验机构和检验员下载使用，为保证视觉的统一性和检验的一致性，他们所制作的图片采用了深色为背景，并要求在显示器上观看，规定了显示器的参数。此举对我国众多的检验单位和复杂的检验环境而言，实际参考价值较小。其他国家图谱比较零散,没有系统性,更没有统一印刷出版。我们制作的图片，本着增强检验一致性的目的，在保证清晰度的前提下，统一采用灰色背景，并标注参考标尺。便于广大基层检验人员使用，具有自己特色。5 与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本部分发布实施后与现行法规没有冲突。本部分是为执行强制性国家标准 GB1353-2009 和 GB2715 中要求的感官指标检验的辅助检验方法标准。6 重大分歧意见的处理经过和依据无7 国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议建议作为推荐性国家标准。8 贯彻国家标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）如若本部分能够得到通过和颁布，建议在印刷时最好采用彩色印刷技术，以尽量保持图片的清晰度。考虑国内玉米感官检验的现状，在本部分实施过程中，建议各检验单位组织检验人员进行培训，统一检验眼光和尺度，以减少检验时误判。9 废止现行有关标准的建议无10 其他应予说明的事项无
