基于DSP機(jī)器視覺(jué)的水果外形分級(jí)技術(shù)研究.pdf

1、我國(guó)是世界第一水果生產(chǎn)大國(guó),但是由于分級(jí)設(shè)備與技術(shù)的落后使得我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理水平太低,致使國(guó)產(chǎn)水果的外觀質(zhì)量較差,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。近年來(lái),國(guó)外基于DSP機(jī)器視覺(jué)的水果分級(jí)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始了商業(yè)化應(yīng)用,而我國(guó)這方面的研究仍處于起步階段。鑒于此,本文對(duì)基于DSP機(jī)器視覺(jué)的水果外形分級(jí)技術(shù)展開(kāi)了研究。
　　 首先,對(duì)基于DSP機(jī)器視覺(jué)的水果分級(jí)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)做了描述,著重研究了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),以及圖像處理過(guò)程中大流量圖像數(shù)據(jù)分配、傳輸問(wèn)

2、題。
　　 其次,對(duì)實(shí)際分級(jí)生產(chǎn)線上的水果圖像分割問(wèn)題進(jìn)行了研究。分別利用狀態(tài)法、最小誤差法、迭代法和最大類間方差法等最優(yōu)閾值選取方法進(jìn)行了分割實(shí)驗(yàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。對(duì)分割后的水果圖像進(jìn)行輪廓跟蹤得到了水果邊界,為后續(xù)的水果果形識(shí)別分類做了準(zhǔn)備。
　　 然后,研究了水果大小、顏色的動(dòng)態(tài)分級(jí)問(wèn)題。利用水果自身對(duì)稱性來(lái)檢測(cè)果軸方向,有效地克服了水果運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的果梗和花萼識(shí)別困難繼而導(dǎo)致果軸方向無(wú)法確定的問(wèn)題。對(duì)于顏色分級(jí)

3、,對(duì)HIS彩色模型的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,利用色度值H來(lái)分析水果表面顏色組成情況。
　　 最后,重點(diǎn)研究了水果果形分類識(shí)別問(wèn)題。對(duì)歸一化后的水果半徑序列進(jìn)行小波變換提取小波描述子來(lái)描述果形,分析了不同小波基、不同數(shù)目系數(shù)點(diǎn)重建水果邊界的匹配率。運(yùn)用核主成分分析(KPCA)對(duì)果形特征參數(shù)進(jìn)行了降維分析和處理,最后利用動(dòng)態(tài)最近鄰聚類算法設(shè)計(jì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為果形分類器進(jìn)行了分級(jí)實(shí)驗(yàn)。將小波描述子與常用的傅里葉描述子方法進(jìn)行了對(duì)比,實(shí)驗(yàn)表