【摘要】：枸杞是寧夏地區(qū)的特色農(nóng)產(chǎn)品,僅2017年寧夏枸杞年綜合產(chǎn)值130億元,但其采摘后深加工技術(shù)比較落后,尤其在分類(lèi)分揀中一直采用傳統(tǒng)的手工分揀,這也成為枸杞產(chǎn)業(yè)發(fā)展不規(guī)范的主要原因之一。人工分選方法使用設(shè)備簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度大,還受到人的主觀因素的影響,分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,分級(jí)不準(zhǔn)確,質(zhì)量和效率較低,不能很好的滿足市場(chǎng)化的需求。本文采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),對(duì)枸杞的外觀品質(zhì)(主要為大小、色澤等)進(jìn)行分析、檢測(cè),并依結(jié)果建立分級(jí)模型,實(shí)現(xiàn)枸杞的在線檢測(cè)分級(jí)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)分析目前國(guó)內(nèi)外使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)研究農(nóng)產(chǎn)品分級(jí)檢測(cè)的現(xiàn)狀,并討論枸杞進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)的可行性和必要性,針對(duì)枸杞分級(jí)檢測(cè)的需要,建立枸杞圖像樣本采集、保存系統(tǒng)。(2)獲取枸杞圖像后,通過(guò)使用圖像灰度化、高斯濾波、鄰域?yàn)V波、中值濾波、雙峰法、迭代法等常用的噪聲處理和圖像分割方法進(jìn)行圖像的分析和研究,選出適合枸杞品質(zhì)檢測(cè)的圖像預(yù)處理方法。(3)為剔除影響枸杞外觀和食用的霉變、發(fā)黑等顏色異常枸杞,通過(guò)選擇合適的背景圖像,分析RGB、HSI、HSV顏色空間,提取枸杞顏色參數(shù)。并通過(guò)R、G、B,H、S、I、V的分量直方圖分析,使用RGB中的R分量效果更好,通過(guò)對(duì)比枸杞的RGB直方圖分量結(jié)果,確定R分量的區(qū)間范圍,最終選定分割閾值,檢驗(yàn)正確率96%(4)為了完成枸杞大小的檢測(cè)分級(jí),通過(guò)檢測(cè)枸杞的投影面積、最大果徑、周長(zhǎng)等幾何特征參數(shù)的方法和技術(shù),經(jīng)過(guò)分析,使用投影面積能更準(zhǔn)確有效的判別枸杞大小級(jí)別。通過(guò)K-means聚類(lèi)分析法,選取一、二、三級(jí)樣本,訓(xùn)練建立了枸杞投影面積與像素間的三級(jí)分級(jí)基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)對(duì)枸杞的大小檢測(cè),分級(jí)準(zhǔn)確率達(dá)到97%。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,結(jié)果表明系統(tǒng)具有一定的實(shí)用性,上述研究成果為枸杞外觀品質(zhì)判定的科學(xué)化和自動(dòng)化提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。對(duì)促進(jìn)枸杞的分級(jí)篩選、促進(jìn)枸杞貿(mào)易的發(fā)展,均具有一定的理論和實(shí)用價(jià)值。
【圖文】：

主要內(nèi)容有：計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和顏色檢驗(yàn)，通過(guò)顏色檢驗(yàn)剔除缺陷枸結(jié)果驗(yàn)證等幾個(gè)步驟。采集平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字影像系統(tǒng)獲取枸形進(jìn)行數(shù)字化處理，以便進(jìn)行分析。最終選擇 R 分量作為色彩分級(jí)依據(jù)變枸杞，提取枸杞形狀特性參數(shù)，建小進(jìn)行分類(lèi)。行論證。

廣泛的應(yīng)用；醫(yī)學(xué)檢測(cè)，使我們更早更容易檢測(cè)疾��；道路車(chē)輛識(shí)別，使我們更容易監(jiān)測(cè)車(chē)輛和控制疏導(dǎo)交通；工業(yè)檢測(cè)，能夠更快更精確的對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行檢查，解放勞動(dòng)力；同樣，在人臉識(shí)別、數(shù)字衛(wèi)星圖像、氣象預(yù)報(bào)等方面都已經(jīng)獲得了成熟的技術(shù)并且進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的出現(xiàn)，在很多方面改變了我們的生活和工作環(huán)境，提升了工作和生產(chǎn)效率。2.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)基本組成計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)一般包括：照明光源、數(shù)字?jǐn)z像、圖像采集、圖像處理等單元，如圖 2.1 所示。本研究中利用相機(jī)獲取枸杞圖像，并利用計(jì)算機(jī)將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而獲得像素分布、亮度和顏色等信息， 運(yùn)用適合的算法獲取目標(biāo)區(qū)域的特征信息，如面積、大小、長(zhǎng)度、數(shù)量等，，分析這些特征與實(shí)測(cè)值之間的相關(guān)性，建立預(yù)測(cè)和判別模型，進(jìn)而根據(jù)結(jié)論來(lái)判定枸杞的品質(zhì)等級(jí)。該系統(tǒng)可有效獲取高質(zhì)量的樣本圖像，為后續(xù)整個(gè)系統(tǒng)提供有力的基礎(chǔ)保證。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S567.19;TP391.41

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本文編號(hào)：2685698