基于機(jī)器視覺的哈密大棗在線檢測分級關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在中國新疆地區(qū)，哈密大棗為特色水果，要實(shí)現(xiàn)綠色食品品牌戰(zhàn)略，必須進(jìn)行檢測分級。然而目前對哈密大棗檢測方法的分類仍是手工完成，這種方法很容易影響檢測結(jié)果。工人身體和精神狀態(tài)的都會影響檢測結(jié)果，而且存在著漏檢率高、效率低等缺點(diǎn)。因此，迫切需要一個自動檢測系統(tǒng)，降低哈密大棗分類成本，提高哈密大棗價格。主要利用機(jī)器視覺技術(shù)解決新疆哈密大棗干制后的自動化檢測與分級問題，為實(shí)現(xiàn)果品高效快速的分級，保證優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品出口和供銷。主要完成以下內(nèi)容：

2、　?。?）哈密大棗無損檢測實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)及搭建。為了實(shí)現(xiàn)哈密大棗的快速無損分級，該研究使用機(jī)器視覺技術(shù)對哈密大棗外部品質(zhì)識別。系統(tǒng)利用圖像采集卡與CCD攝像機(jī)連接采集數(shù)據(jù)，構(gòu)建了基于機(jī)器視覺的哈密大棗自動檢測硬件系統(tǒng)；
　　（2）綜合利用VisualBasic6.0設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的用戶界面，利用MIL9.0圖像處理庫進(jìn)行圖像處理，構(gòu)成其軟件系統(tǒng)。
　　（3）利用三菱PLC作為下位機(jī),PC機(jī)作為上位機(jī)，對其分級執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行搭建

3、。通過三菱PLC進(jìn)行編程控制，實(shí)現(xiàn)氣吹分級功能。
　　（4）采集哈密大棗圖像，進(jìn)行分級前的低層處理及算法研究。用MATLAB對其進(jìn)行靜態(tài)處理，確定算法并進(jìn)行優(yōu)化；并在MIL9.0圖像處理庫中找到相應(yīng)算法，在VB6.0軟件下進(jìn)行編程；圖像處理系統(tǒng)中，背景分割閾值選擇（0.1,0.7）為哈密大棗。綜合運(yùn)用顏色空間轉(zhuǎn)換，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)消噪等方法，進(jìn)行圖像處理和特征提取，得到哈密大棗投影面積和H分量的均值和方差。
　　（5）進(jìn)行試驗(yàn)，得

4、出相應(yīng)算法檢測準(zhǔn)確率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，樣本投影面積與質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)為0.945，樣本投影面積與橫、縱徑的相關(guān)系數(shù)為0.951。通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立了哈密大棗缺陷檢測分級模型，模型的回判率為99.16％，對測試樣本缺陷的識別率達(dá)到91.43%。平均檢測單個棗的時間為80ms，能滿足檢測系統(tǒng)的實(shí)時性要求。通過用機(jī)器視覺和物理的方法對哈密大棗的果形分類，利用系統(tǒng)聚類對哈密大棗的聚類識別率能達(dá)到83%，這對后面要實(shí)現(xiàn)對哈密大棗果形實(shí)時快速分類