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基于计算机视觉对“次郎”甜柿外部品质检测与分级的研究

作　者: 徐洪蕊
导　师: 屠康
学　校: 南京农业大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: “次郎”甜柿 计算机视觉 外部品质 图像处理
分类号: S665.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


计算机视觉技术作为一种无损检测的手段,目前在食品检测方面已经取得了广泛的应用,但在“次郎”甜柿上的应用尚未有报道。本论文中以云南出口型甜柿-“次郎”甜柿为材料,利用计算机视觉技术从重量、表面颜色及表面缺陷三个方面对“次郎”甜柿外部品质进行了研究。实现了“次郎”甜柿静止状态下的分级。完成的主要研究成果如下：1.建立了适用于甜柿的计算机视觉硬件设备。研究图像底层处理中的图像去噪、边缘检测和图像分割的常用算法,确定了适用于甜柿图像的底层处理算法。2.在重量检测中,确定用最大径处面积对重量进行检测。二者呈线性分布,相关系数为0.975。对模型的判别验证中,甜柿的估测重量与实际重量相对误差最大的为6.64%,最小为0.02%,平均相对误差为2.69%,平均分级正确率可达到97.5%。该方法具有较高的识别正确率,能很好的在甜柿的重量检测与分级中使用。3.在颜色分级中,筛选出HSV模型中的色调值均值作为特征参数来对甜柿成熟度进行检测与判别,色调值对不同成熟度的判别平均正确率达92.0%。通过对不同成熟度甜柿的硬度与可溶性固形物含量的分析,确定甜柿不同成熟度的等级,并制定相对应等级甜柿表面颜色的色调值区间。4.将甜柿缺陷图像处理与RBF神经网络结合识别甜柿表面缺陷,对训练样本缺陷的识别平均正确率达90.8%,对检测样本缺陷的识别平均正确率为88.3%。5.从甜柿的重量、表面颜色、缺陷三个方面制定了综合品质分级标准,设计开发出适用于甜柿综合品质等级识别系统软件。本文基于计算机视觉对“次郎”甜柿外部品质检测与分级进行了探索,实验结果表明利用计算机视觉系统可准确客观地对“次郎”甜柿的品质进行评定。

全文目录


摘要  7-8ABSTRACT  8-10第一章 文献综述  10-20  1.1 研究背景  10  1.2 基于计算机视觉对水果品质检测的研究进展  10-14    1.2.1 计算机视觉在水果尺寸和形状检测中的应用  11    1.2.2 计算机视觉在水果颜色检测中的应用  11-13    1.2.3 计算机视觉在水果表面缺陷检测中的应用  13-14  1.3 研究目的与内容  14-15    1.3.1 研究的目的和意义  14    1.3.2 研究内容  14-15  1.4 研究技术路线  15-17  参考文献  17-20第二章 图像采集及底层处理算法研究  20-30  2.1 图像的采集  20-21  2.2 图像底层处理  21-27    2.2.1 图像分析软件  21    2.2.2 图像去噪  21-22    2.2.3 边缘检测  22-25    2.2.4 图像分割  25-27  2.3 本章小结  27-28  参考文献  28-30第三章 基于计算机视觉对甜柿重量的检测  30-40  3.1 材料与方法  30-31    3.1.1 试验材料  30-31    3.1.2 仪器设备  31  3.2 特征参数提取  31-33    3.2.1 图像处理  31-32    3.2.2 特征参数提取  32-33  3.3 结果与分析  33-37    3.3.1 样本频数分析  33    3.3.2 参数筛选与模型建立  33-35    3.3.3 模型判别结果分析  35-37  3.4 本章小结  37-38  参考文献  38-40第四章 基于计算机视觉对甜柿表面颜色的检测  40-54  4.1 材料与方法  40-42    4.1.1 试验材料  40-42    4.1.2 仪器设备  42    4.1.3 试验方法  42  4.2 颜色特征提取  42-45    4.2.1 常用颜色模型  42-45    4.2.2 颜色特征提取  45  4.3 结果与分析  45-51    4.3.1 参数确定与判别区间确定  45-49    4.3.2 判别区间验证结果分析  49-50    4.3.3 甜柿表面颜色等级划分  50-51  4.4 本章小结  51-52  参考文献  52-54第五章 基于计算机视觉对甜柿表面缺陷的检测  54-60  5.1 材料与方法  54-55    5.1.1 试验材料  54    5.1.2 仪器设备  54    5.1.3 试验方法  54-55  5.2 缺陷特征提取  55-56    5.2.1 图像灰度化  55    5.2.2 图像增强  55-56    5.2.3 缺陷特征提取  56  5.3 RBF神经网络分析  56-58    5.3.1 RBF神经网络  56-58    5.3.2 RBF神经网络对甜柿缺陷的识别分析  58  5.4 本章小结  58-59  参考文献  59-60第六章 甜柿品质检测与分级系统软件设计  60-66  6.1 甜柿综合品质分级标准  60  6.2 软件的实现  60-64    6.2.1 软件功能的设计  60-63    6.2.2 综合品质分级分析  63-64  6.3 本章小结  64-65  参考文献  65-66全文结论  66-68致谢  68-70攻读硕士学位期间发表论文目录  70

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 杂果类 > 柿
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