本文關(guān)鍵詞：基于計(jì)算機(jī)視覺的蔬菜識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,我國不斷推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品商品化進(jìn)程,由于我國蔬菜產(chǎn)量巨大,這對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場管理和農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈管理提出了挑戰(zhàn)。目前,大部分農(nóng)產(chǎn)品分揀管理仍依靠人工完成,不僅耗費(fèi)了大量的勞動(dòng)力,而且工作效率低下,嚴(yán)重影響了果蔬商品化的發(fā)展速度。本文提出利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù),設(shè)計(jì)蔬菜識(shí)別模塊,將勞動(dòng)人員從繁瑣的農(nóng)產(chǎn)品管理工作中解放出來,提高勞動(dòng)效率。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是利用圖像捕獲單元和計(jì)算處理單元,替代人類視覺,對(duì)圖像開展分割、分類、追蹤等操作,分析統(tǒng)計(jì)圖像的規(guī)律特性的綜合性技術(shù)。本文針對(duì)溯源秤PLU碼無法正確錄入,導(dǎo)致無法發(fā)揮溯源功能這一問題,提出基于計(jì)算機(jī)視覺的技術(shù)進(jìn)行蔬菜自動(dòng)識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),為溯源秤系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用提供了自動(dòng)化的解決方案。本文的主要思想是設(shè)計(jì)一個(gè)蔬菜識(shí)別模塊,包括硬件環(huán)境搭建以及配套軟件流程,完成蔬菜圖像的獲取、分割處理、特征提取以及分類識(shí)別功能,以替代溯源秤PLU手動(dòng)輸入的過程。本文的主要工作如下：(1)調(diào)研國內(nèi)外學(xué)者在農(nóng)產(chǎn)品識(shí)別領(lǐng)域的研究,分析討論該方案的可行性。(2)根據(jù)溯源秤的具體功能需求,完成識(shí)別模塊的硬件設(shè)計(jì)及搭建,軟件流程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。(3)開發(fā)相應(yīng)的軟件功能,包括圖像捕獲、串口通信、圖像預(yù)處理及分割、圖像特征提取及識(shí)別功能,完整實(shí)現(xiàn)蔬菜的識(shí)別過程。(4)對(duì)24種時(shí)令蔬菜進(jìn)行測(cè)試統(tǒng)計(jì),驗(yàn)證模塊的各項(xiàng)指標(biāo),分析其可行性與準(zhǔn)確性。本文介紹了“蔬菜識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)”項(xiàng)目,以實(shí)際應(yīng)用為背景,對(duì)蔬菜圖像特征+KNN分類器這一經(jīng)典算法為出發(fā)點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了這套基于計(jì)算機(jī)視覺的蔬菜識(shí)別模塊。該模塊運(yùn)行在CortexA9架構(gòu)的i.MX6Q開發(fā)板上,強(qiáng)大的硬件性能保證了對(duì)圖像計(jì)算處理的速度,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間約為2s,符合應(yīng)用場景的需求。最終,本模塊實(shí)現(xiàn)了高效、快速的蔬菜自動(dòng)識(shí)別功能,各部分工作穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)圖像采集、處理、識(shí)別、結(jié)果傳輸顯示等一體化操作,為以后的蔬菜識(shí)別提供了一個(gè)有效可行的平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)視覺 蔬菜識(shí)別 分割 特征提取 分類器
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3 本課題主要研究內(nèi)容14
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)15-31
• 2.1 需求分析15-17
• 2.1.1 背景概要15
• 2.1.2 問題提出15-16
• 2.1.3 方案提出16-17
• 2.1.4 系統(tǒng)需求17
• 2.2 硬件設(shè)計(jì)17-24
• 2.2.1 硬件選型17-19
• 2.2.2 串口通信協(xié)議19-22
• 2.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2.4 原理樣機(jī)23-24
• 2.3 軟件設(shè)計(jì)24-28
• 2.3.1 開發(fā)環(huán)境及相關(guān)工具介紹24-25
• 2.3.2 軟件流程25-28
• 2.4 蔬菜建庫28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 圖像預(yù)處理及分割31-45
• 3.1 圖像預(yù)處理31-35
• 3.1.1 顏色空間轉(zhuǎn)換31-33
• 3.1.2 圖像濾波去噪33-35
• 3.2 光照校正35-40
• 3.2.1 光照校正算法35-37
• 3.2.2 增強(qiáng)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)37-40
• 3.3 蔬菜圖像分割40-43
• 3.3.1 K-Means聚類分割40-42
• 3.3.2 孔洞填充42
• 3.3.3 圖像結(jié)果42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 特征提取及蔬菜識(shí)別45-65
• 4.1 蔬菜圖像特征45-55
• 4.1.1 圖像顏色特征45-49
• 4.1.2 圖像紋理特征49-55
• 4.2 分類器介紹55-56
• 4.3 距離度量表示及特征歸一化56-58
• 4.3.1 距離度量表示56-57
• 4.3.2 特征歸一化57-58
• 4.4 圖像特征融合58-60
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析60-63
• 4.6 本章小結(jié)63-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65
• 5.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 作者簡介73

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  本文關(guān)鍵詞：基于計(jì)算機(jī)視覺的蔬菜識(shí)別模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：305695