基于DSP6437的黃瓜外觀特征參數(shù)檢測(cè)方法的研究.pdf

1、黃瓜在我國栽培歷史悠久，全國各地均有栽培，是大宗蔬菜之一。其外觀品質(zhì)的好壞不僅影響到鮮食的價(jià)值，而且也影響商品的經(jīng)濟(jì)效益。由于黃瓜果實(shí)形態(tài)的不規(guī)則，目前眾多學(xué)者長(zhǎng)期將目光聚焦在蘋果、桔子、桃等蔬果的靜態(tài)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)研究上。現(xiàn)在亟需一種完善的動(dòng)態(tài)黃瓜果實(shí)自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)。
　　 本文旨在利用DSP及達(dá)芬奇技術(shù)研究動(dòng)態(tài)的黃瓜外觀特征的圖像處理算法，通過系統(tǒng)初始化、圖像采集、視頻處理最終完成系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)。為減少開發(fā)成本，提高開發(fā)效率，

2、本文大量調(diào)用VLIB庫的API函數(shù)開發(fā)灰度化、提取前景、邊緣檢測(cè)、提取特征等模塊，準(zhǔn)確率總體達(dá)到97％左右。最終提高自動(dòng)識(shí)別高品質(zhì)黃瓜的效率，進(jìn)而建立準(zhǔn)確、快速的黃瓜果實(shí)外觀形態(tài)圖像識(shí)別系統(tǒng)，達(dá)到黃瓜分級(jí)自動(dòng)化的要求。
　　 本研究以抽樣規(guī)范方法取得的黃瓜果實(shí)為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃瓜圖像的外觀特征提取，用幾何分析技術(shù)研究的形狀尺寸測(cè)量方法，直觀有效。選取坐標(biāo)紙為背景進(jìn)行處理，保證了參照物和果實(shí)位置的統(tǒng)一，也為計(jì)算真實(shí)值提供了方便

3、。通過高斯濾波去除圖像噪聲效果顯著，金字塔數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分解圖像極大程度減少了數(shù)據(jù)量，垃圾像素處理修正了圖像的位置。背景更新策略和canny算子完整地提取出運(yùn)動(dòng)黃瓜果實(shí)的前景和邊緣。結(jié)果表明:以vlib庫函數(shù)為藍(lán)本設(shè)計(jì)優(yōu)化的提取路線實(shí)時(shí)可行。
　　 區(qū)域標(biāo)記是本文提取形狀特征的基礎(chǔ)算法，結(jié)構(gòu)體變量面積直接顯示包圍的像素個(gè)數(shù)，進(jìn)而求出表征黃瓜形狀的圓形度值。通過腐蝕符合一定規(guī)律的可見像素獲得了骨架長(zhǎng);角點(diǎn)法檢測(cè)曲率最大處標(biāo)識(shí)為瓜把和瓜身

4、的分界點(diǎn)，求出從左向右掃描的把長(zhǎng)大小;哈夫檢測(cè)查找參數(shù)空間的峰值點(diǎn)找到夾邊長(zhǎng)即為橫徑長(zhǎng)。通過系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)際值與示值的關(guān)系公式，得出相應(yīng)的測(cè)量值進(jìn)行綜合誤差分析。圓形度、把長(zhǎng)比例、橫徑差的相對(duì)誤差分別為2.58％、2.8％、2.01％，可見算法的準(zhǔn)確率很高。在完成黃瓜外觀特征提取算法的研究后，以EL_DM6437開發(fā)板為開發(fā)平臺(tái)，利用DVSDK配套組件中的CCS3.3為編碼調(diào)試工具、DSP/BIOS為嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，完成了在DSP上的實(shí)現(xiàn)

5、。
　　 同時(shí)在深入研究提取算法的過程中，發(fā)現(xiàn)陰影、背景、前景的RGB分量值呈現(xiàn)一定的規(guī)律:目標(biāo)果實(shí)的大部分綠色成分的分量值高于其他2個(gè)的值，而背景的綠色分量值卻小于其他2個(gè)分量的值。陰影像素范圍內(nèi)大多紅色分量值高于藍(lán)色分量值，背景則相反。在置信水平α=0.05下，擬合出了G分量點(diǎn)值數(shù)學(xué)模型。這個(gè)結(jié)論有助于黃瓜在日光下進(jìn)行前景提取的陰影抑制。
　　 對(duì)于確定黃瓜的外觀特性目標(biāo)和研究方法，眾多人依靠的標(biāo)準(zhǔn)不成體系或自我設(shè)定