碾米机作为稻谷加工中的必要设备,在提高粮食利用率方面有着不可替代的作用。大米加工精度传统的调整方式是操作人员通过肉眼观察碾出大米的留皮度、碎米率,进而调整压砣位置或重量,来改变碾白压力和出米口开度,操作过程中人工观察不准确和压砣调整不及时都会使碾出大米质量不佳,给碾米厂经济造成损失。因此,本文以同泰MNJ180碾米机为对象,设计一套基于机器视觉的大米加工品质检测及反馈控制系统,以期实现加工精度的自动化控制。具体研究工作如下:（1）大米在线检测装置设计。测定大米物性参数,根据测定的参数设计了抽样和分散装置,使少量大米经过抽样孔落入分米斗,大米在下滑过程中经分米挡块、分米导槽、分散导槽分散后无堆积和大量连结。经试验对比,选用输送带水平传输大米至图像采集区域,用工业毛刷为输送带除尘。根据图像采集要求,确定了工业相机及镜头的型号,经过打光测试,确定了检测光源为白色环形光源,打光方式为前照射式。（2）大米加工品质特征提取。经试验对比,分别选用高斯滤波、Ostu阈值分割和改进的分水岭算法,对图像进行图像去噪、背景分割和连结大米颗粒分离处理,实现单粒大米的区域提取。经标定,图像中像素精度约为29.3 Pixel/mm。通过对比分析,分别选用图像作差、固定阈值分割、最小外接矩形法和LOG变换算法,提取大米留皮、垩白、碎米和爆腰区域,实现大米加工品质的特征提取。（3）大米加工品质检测。连续采集5张图像并进行特征提取,累积得到大米的加工品质检测结果,结果表明:加工精度识别准确率为91.63%,垩白度识别准确率为93.75%,碎米率识别准确率为94.76%,爆腰缺陷识别准确率为72.97%,单幅图像平均检测耗时754 ms。采用VS2015编写大米加工品质检测软件对大米加工品质进行判断。（4）反馈控制系统设计。设计了一套出米口开度控制装置,通过内滑套将滚珠丝杆电机旋转运动转换为出料门水平运动,实现出米口开度的控制。搭建了一套碾米机控制系统,碾米机正常运转时,系统根据大米加工品质判别结果实现对碾米机工作状态的调整,碾米机发生异常时,气缸活塞杆收缩,出料电机停止运转,大米推动滑动套筒,完成快速泄压。