给马铃薯分选分级 杭电副教授攻克“技术壁垒”
浙江新闻客户端 记者 纪驭亚 通讯员 程振伟
土豆，在中国俗称“马铃薯”，是人类战胜饥饿的主力军。前段时间热映的《长津湖》中更是中国人民志愿军抗美援朝、战胜敌人的功臣。近年来，中国“土豆主粮化”越来越引起关注。然而，土豆主粮化乃至提升附加值为种植户增收，需要克服一系列技术壁垒。
近日，记者从杭州电子科技大学获悉，该校自动化（人工智能）学院数字农业研究院副教授陈丰农，通过深度应用机器视觉和光谱分析技术设计开发出相关机器流水线，为马铃薯分选分级提供系统解决方案。
“随着人们生活水平提高，消费升级给现代食品业提出极高技术要求，比如马铃薯，从农场、种植地到餐桌，必然面临分选、分级问题，分选是分级的前提，唯有分级才能大幅提高种植户收入。而以往马铃薯分选主要靠人力，一方面增加成本，另一方面分选效果无法保障。”陈丰农表示。
具体到马铃薯，其表面缺陷包括腐烂、绿皮、发芽、机械损伤等。而这些外部缺陷影响马铃薯进入下一个全处理链条。目前国内外同行解决方案，大多只能对马铃薯进行简单的大小和称重分选，或者主要用机器视觉技术对马铃薯进行外部缺陷的无损分选。而陈丰农团队的解决方案，不仅能在流水线识别剔除外部缺陷马铃薯，还能像医生用CT或超声给人体器官检查一样对马铃薯进行内部检测，例如可能有的黑心病、空心病，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。
记者看到，陈丰农设计开发的马铃薯分选流水线上，数以万计马铃薯通过一个“大筛子”，那些有腐烂、绿皮、发芽、机械损伤等外部缺陷的个体会“自动从筛子的洞里掉下去”。陈丰农说这是采用了传统的机器视觉结合目前流行的深度学习技术实现的。
“与此同时，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深度学习系统，即刻识别马铃薯潜在的黑心病和空心病等内伤，这些土豆也会自动掉到筛子里。而我们也会根据淀粉、糖度、酸度等口感指标，在流水线上对马铃薯进行分级，这样有助于种植户根据等级标价提高经济效益。后面还打算预测目前好的马铃薯大概什么时候会发芽或腐烂。”陈丰农表示。
据了解，食品加工业一项核心技术就是对初始材料进行分选、分级，目前世界上食品分选业务的隐形冠军是挪威的陶朗集团，而欧洲诸如挪威、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、分级技术的深刻理解和充分应用。但目前，陶朗集团在马铃薯细分特别是淀粉、糖度、酸度等内部指标“透视”领域未有经济化有效解决方案。而陈丰农团队在对马铃薯内外部缺陷、重量大小、内部物质含量进行快速无损精准感知并分选分级上掌握一整套可行、经济解决方案。
“深入推动土豆主粮化、推动土豆产品品质大幅提升为种植户增收，在共同富裕事业中关系重大，我国中西部一些地区因为土质问题只能大量种植土豆，我们借助生物化学、农学、视觉识别、光谱分析和深度学习等技术实现马铃薯分选分级的系统解决方案，对促进中西部土豆种植户增收、提高生活水平乃至更多人的消费升级，潜力很大。”陈丰农表示。
2026年2月24日 16:02
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