《基于模擬分選藥用植物種子清選工藝選擇規(guī)范》

T/CSFXXX-2023

ICS：65.020.20

CCS：B61

CSF

團體標準

T/CSFXXX-2023

基于模擬分選藥用植物種子

清選工藝選擇規(guī)范

SelectingRulesforSeedCleaningTechnologyof

MedicinalPlantsBasedonSimulationSorting

2023-xx-xx發(fā)布2023-xx-xx實施

中國林學會發(fā)布

T/CSFXXX-2023

基于模擬分選藥用植物種子清選工藝選擇規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了藥用植物種子的術語和定義、一般要求、種批預處理、種子模

擬分選、種子清選工藝驗證與修正。

本文件適用于千粒重在1.0～1000g之間的藥用植物種子清選工藝的選擇確定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本文件的引用而成為本文件必不可少的條款，其中注

日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB2772林木種子檢驗規(guī)程

GB7908林木種子質(zhì)量分級

GB/T2930.1草種子檢驗規(guī)程扦樣

GB/T2930.2草種子檢驗規(guī)程凈度分析

GB/T2930.4草種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗

GB/T2930.8草種子檢驗規(guī)程水分測定

GB/T12620長圓孔、長方孔和圓孔篩板

GB/T12994種子加工機械術語

GB/T21158種子加工成套設備

3術語和定義

3.1

藥用植物

是指某些全部、部分或其分泌物可以入藥的植物。在本規(guī)范中，特指以種子

進行繁殖的藥用植物種類。

3.2

精確率（Precision，P）

代表分選后樣品中的凈種子百分比。

3.3

召回率（Recall，R）

T/CSFXXX-2023

即獲選率，分選后凈種子數(shù)量占分選前凈種子數(shù)量的百分比。

3.4

F1分數(shù)(F1-Score)

F1分數(shù)為精確率和召回率的調(diào)和平均值，是一個綜合評價指標。計算公式為：

F1=P×R×2/(P+R)×100%

3.5

本文件涉及的種子加工術語與定義執(zhí)行GB/T12994的規(guī)定。

4一般要求

4.1種批

根據(jù)GB/T2930.1對種批扦樣，依據(jù)GB/T2930.2、GB/T2930.8或GB2772

進行凈度和水分檢測，凈種子水分低于13%。

4.2種子清選設備及工具

CCD掃描儀（分辨率≥600dpi，色彩位深度≥24bit）、電子密度天平（精度

0.1mg）、數(shù)顯游標卡尺（精度0.01mm）、種子模擬分選系統(tǒng)（AIseed

Simulation）；種子清選設備包括預清機、刷種機、除芒機、風選機、篩選機、風

篩清選機、色選機、比重清選機等，設備符合GB/T21158的規(guī)定，篩片符合GB/T

12620的規(guī)定。生產(chǎn)前，所有用到的設備和器具進行檢修，使其處于正常工作狀態(tài)，

清除機器內(nèi)部殘留種子及雜質(zhì)。

4.3人員要求

操作人員熟悉種子模擬分選系統(tǒng)以及種子清選設備的操作，能夠根據(jù)模擬分

選結果進行篩片的更換及設備工作參數(shù)的調(diào)整。

5種批預處理

帶芒、刺或相互粘連的種批，用刷種機或除芒機去除芒刺或?qū)⑾嗷フ尺B的種

子打散成個體。預清機下篩選用篩孔尺寸為0.5mm的圓孔篩，篩選去除機器視覺

無法識別的小雜質(zhì)，通過預清機的風選功能同時去除灰塵及輕雜。

6種子模擬分選

T/CSFXXX-2023

6.1扦樣及掃描

隨機扦取預清后的樣品1000粒左右，整齊有序擺放在CCD掃描儀上，掃描分

辨率選用300dpi，背景板顏色首選藍色，淺色種子也可選用黑色背景，掃描圖片

保存為TIF、BMP或PNG等無損格式。

6.2單粒種子及雜質(zhì)的厚度測定

用數(shù)顯游標卡尺按序號測定每一粒種子及雜質(zhì)的厚度；也可將種子及雜質(zhì)按

序號依次側立并固定在透明膠板上，形狀不規(guī)則的種子，固定時大頭朝下，然后

進行掃描，掃描參數(shù)同6.1。采用種子模擬分選系統(tǒng)（AIseedSimulation）的表型

提取功能提取每一粒種子及雜質(zhì)的厚度。

6.3單粒種子及雜質(zhì)的比重測定

采用電子密度天平按序號測定單粒種子及雜質(zhì)的比重。

6.4數(shù)據(jù)分析

采用種子模擬分選系統(tǒng)（AIseedSimulation）提取掃描圖片中每一粒種子或雜

質(zhì)的表型指標，包括：Length(長度，單位mm)、Width(寬度，單位mm)、R(Red，

紅色值)、G(Green，綠色值)、B(Blue，藍色值)、R/G、R/B、G/B等指標，在系統(tǒng)

自動生成的excel表格中手動補充凈度(1代表種子，0代表雜質(zhì))、厚度和比重數(shù)據(jù)。

通過種子模擬分選系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能，分析凈雜類別與長、寬、厚、比重、各

顏色指標之間的Spearman相關系數(shù)，選擇顯著相關的指標，查看凈種子與雜質(zhì)在

該指標下的概率密度分布圖（圖1），手動記錄凈種子與雜質(zhì)重疊部分的兩側數(shù)據(jù)

及中間值作為該指標的候選分選閾值。

圖1凈種子與雜質(zhì)的概率密度分布圖（示例）

6.5單指標模擬分選效果比較

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依據(jù)6.4確定的分選指標與分選閾值，在種子模擬分選系統(tǒng)中選擇對應的分選

組件，其中寬度選擇圓孔篩，厚度選擇長孔篩，長度選擇窩眼筒，比重選擇比重

清選，顏色指標（R、G、B、R/G、R/B、G/B）選擇色選。在組件打開頁面填入

候選分選閾值，進行模擬分選。然后在評估頁面比較不同指標不同閾值的精確率、

召回率和F1值。在精確率達到相關質(zhì)量標準（國標、行標、地標或團標）凈度要

求的前提下，選擇F1較高的分選指標及分選閾值，作為該種批的清選工藝。如果

所有單指標模擬分選后精確率均未達到相關質(zhì)量標準要求（國標、行標、地標或

團標），則進行下一步的組合分選。

6.6組合分選模擬分選效果比較

步驟一：選擇圓孔篩組件，分選閾值參考6.4的評估結果；步驟二：步驟一分

選后的樣品再次進行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)概率密度分布圖確定厚度候選分選閾值，選

擇長孔篩組件，填入候選閾值，通過評估確定厚度的分選閾值；步驟三：步驟二

分選后的樣品進行第三次數(shù)據(jù)分析，根據(jù)概率密度分布圖確定長度候選分選閾值，

選擇窩眼筒組件，填入候選閾值，通過評估確定長度的分選閾值；步驟四：步驟

三分選后的樣品進行第四次數(shù)據(jù)分析，根據(jù)概率密度分布圖確定各顏色指標的候

選分選閾值，選擇色選組件，依次選擇不同的顏色指標和候選閾值，通過評估確

定顏色指標及其分選閾值；步驟五：步驟四分選后的樣品進行第五次數(shù)據(jù)分析，

根據(jù)概率密度分布圖確定比重的分選候選閾值，選擇比重清選組件，填入候選閾

值，通過評估確定比重的分選閾值。如果上述某指標與凈雜分類無顯著相關，或

所在種子加工廠未配置某指標對應的清選設備，則該指標對應的步驟可跳過。從

步驟二開始，精確率一旦達到相關質(zhì)量標準（國標、行標、地標或團標）的凈度

要求，組合分選模擬流程即可中止，已經(jīng)完成的步驟即為該種批的清選工藝。

7種子清選工藝驗證與修正

根據(jù)上述確定的種子清選工藝，選用相應的清選設備進行實際分選，記錄實

際操作時的風量、振動頻率、轉(zhuǎn)速、橫向傾角、縱向傾角等系列工作參數(shù)，作為

種子清選工藝的補充。分選結束后，進行凈度檢測，驗證種子凈度是否達到相關

的質(zhì)量標準要求（國標、行標、地標或團標）。

T/CSFXXX-2023

參考文獻

[1]TuKL,WuWF,ChengY,ZhangH,XuYN,DongXH，WangM,SunQ.AIseed:

Automatedimageanalysissoftwareforhigh-throughputphenotypingandquality

non-destructivetestingofindividualseeds[J].ComputersandElectronicsin

Agriculture,2023,207:107740.

[2]WuWF,ChengY,TuKL,NingCL,YangCM,DongXH,CaoHL,SunQ.Study

ontheselectionofprocessingprocessandparametersofPlatycodongrandiflorum

seedsassistedbymachinevisiontechnology[J].Agronomy，2022,12:2764.

[3]陳海軍,馮志琴,孫文浩.玉米種子加工工藝與設備配置研究[J].中國種業(yè),2010,

11:22-24.

[4]馬志強,馬繼光.種子加工原理與技術.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2009.

[5]歐克立,孫國海.黃芪栽培技術[J].廣東林業(yè)科技,2011,27(03):80-82+85.

[6]潘安中,謝樹蓮,張燈,秦雪梅.中藥黃芪栽培技術研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學,

2007(01):51-55.

[1]彭江南,謝宗銘,楊麗明,王建華,孫寶啟,孫群.基于SeedIdentification軟件的

棉籽機器視覺快速精選,農(nóng)業(yè)工程學報[J],2013,29(23):147-152.

[7]孫群,胡晉.種子加工與貯藏（第2版）.北京:高等教育出版社,2023

[8]王君陽,王嚇長.智能色選機在中藥凈選生產(chǎn)中的應用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息

化,2022,12(06):140-142.

[9]王曉飛,魏國江,關向軍,龍雪棟,房海悅,徐海軍.不同種子處理方法對兩種黃

芪種子萌發(fā)的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學,2019,47(05):116-119.

[10]張德高,