Some measurements of the performance of an experimental quality grading machine for potatoes

Summary

The performance of an experimental machine, built to evaluate optical methods of grading potatoes for quality, has been compared with that of human operators. The comparison revealed a marked lack of unanimity among the assessors. Estimates of the extent of disease on tubers varied widely, both between assessors and between repeated assessments of tubers by individual assessors. The machine proved more consistent than humans.

On average, 84.5% of the tubers passes by the machine were also accepted by the assessors. This compares with an average of 82.9% of each assessor's selections regarded as acceptable by his fellows. Not one batch selected by any assessor to satisfy the regulations for seed potatoes would have been passed by any other assessor. The optical methods investigated provide a basis for the design of quality grading machines which could compete with inspectors in accuracy of sorting.

Zusammenfassung

Die Leistung einer experimentellen maschine zur Ermittlung optischer Methoden zur Sortierung von Kartoffeln auf Qualität wurde mit der von menschlichen Bewertern verglichen. Die Maschine bewertete die Konditionen einer Knolle durch Vergleich der optischen Reflektierung in einer Anzahl an Wellenbereichen im sichtbaren und nahultravioletten Bereich mit der von gesunden Knollen. Abb. 1 zeigt Beispiele vom Einfluss von Krankheiten auf die Reflektierung. Das optische Mess-system zeigt Abb. 2 schematisch, während Abb. 3 die Maschine und ihre Kontrollsysteme wiedergibt. In diesem Versuch wurde eine Menge von 182 Knollen durch die Maschine und durch ein Team aus fünf Assessoren gemessen und den britischen Richtlinien für Saatkartoffeln entsprechend sortiert (vgl. Tab. 1). Abb. 4 zeigt ein Beispiel für die maschinelle Leistung. Das Experiment zeigt einen deutlichen Mangel an Einstimmigkeit bei den einzelnen Teilnehmern. Tabelle 2 zeigt, wie die einzelnen Proben von Kartoffeln, die für den Vergleich mit den Richtlinien durch Maschine und jeden einzelnen Assessor ausgewählt waren, vom Rest der Gruppenmitglieder sortiert wurden. Nicht eine Probe, von einem der Assessoren als übereinstimmend mit den Richtlinien ausgelesen, wäre von einem der anderen Assessoren zugelassen worden. Die Maschine ergab in diesem Versuch eine bessere marginale Abgrenzung als die Menschen, und ihre Beurteilungen zeigten sich als besser wiederholbar. Es kann daraus geschlossen werden, dass die investierten optischen Verfahren eine Basis für die Entwicklung von Sortiermaschinen auf Qualität ergeben könnten, die hinsichtlich der Genauigkeit der Sortierung mit Inspektoren konkurrieren könnte, dass jedoch schwierige Probleme für die Entwicklung praktischer Systeme bleiben.

Résumé

Les performances d'un matériel expérimental fondé sur des méthodes optiques de triage des pommes de terre à la qualité sont comparées à celles du triage manuel.

La machine évalue les caractéristiques du tubercule en comparant la réflectance pour certaines longueurs d'onde du spectre visible et proche de l'infra-rouge, par rapport à celle d'un tubercule sain. L'effet des maladies sur la reflectance est montré en exemple (figure 1). Le scrutateur à balayage optique est schématisé (figure 2) et présenté (figure 3) avec son système de contrôle. Dans cette expérimentation, un lot de 182 tubercules est mesuré par la machine et par une équipe de cinq estimateurs qui effectuent le triage selon la réglementation sur les pommes de terre de semence en Grande Bretagne (voir tableau 1).

Les résultats de la machine sont donnés en exemple, figure 4. L'expérience montre une lacune notable au niveau de l'unanimité des examinateurs. L'estimation de la gravité des maladies sur tubercule est très variable, tant au niveau des différents juges qu'au niveau des répétitions faites par un même juge. Le tableau 2 montre comment des lots de tubercules choisis comme étant conformes à la réglementation, par la machine et par chaque examinateur, ont été ensuite triés par les autres personnes. Aucun lot retenu par un examinateur n'a été acepté par les autres. La machine s'est avérée nettement plus fiable que les personnes dans cet essai vvec, conformément au tableau 3, un meilleur verdict au niveau des répétitions. En conclusion, les méthodes optiques utilisées s'avèrent être une base pour la conception de trieurs-calibreurs de bonne précision par rapport au triage manuel avec toutefois, de grandes difficultés à surmonter dans la réalisation pratique d'un tel système.