基于机器视觉技术的蔬菜新鲜度检测研究
引言:蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一,是一种绿色食品。蔬菜含有大量的文生素和矿物质。新鲜的蔬菜可以为我们提供更多的营养物质,因此蔬菜新鲜度检测对于蔬菜系统的研究有着重要的意义。
1绪论
1.1研究背景
我国是一个农业大国,蔬菜是我国重要的贸易组成部分。近年来,我国蔬菜贸易额呈连年增长趋势。2015年,我国蔬菜出口量与出口额均有增加,出口量为1018.72万吨,出口额为132.67亿美元,较2014年分别增长4.37%和6.15%。 2016年,我国农产品进出口总额为1845.6亿美元,同比减少1.6%。其中,出口总额729.9亿美元,同比增长3.3%;进口总额1115.7亿美元,同比减少4.5%;蔬菜方面:1-12月,出口总额为147.2亿美元,同比增长了11.0%;进口总额5.3亿美元,同比增长2.0%;贸易顺差141.9亿美元,同比增加11.5%。
随着人们的自身健康的重视与生活水平的提高,对蔬菜品质的要求越来越严格,然而,目前国内并没有大批量,快速准确的检测软件,传统的蔬菜新鲜度主要依靠人体自身的视觉,嗅觉等感知器官,具有较强的主观性,因此检测者必须拥有长期的实践经验,但却不能避免工作效率低,主观性严重等缺点,而机器视觉技术的飞速发展使得无损检测蔬菜新鲜程度成为了现实,人们可以借助计算机软件依据叶片的特征量有效地解决上述问题。因此研究这样一个蔬菜新鲜度检测算法是很有必要的事情。
1.3研究的主要内容
本实验以菠菜作为研究对象进行新鲜度检测方法研究,主要工作有:
(1)图像进行预处理,本次实验中使用了最大类间方差法、迭代选择阈值法与区域生长三种图像分割方法,在光照均匀,复杂背景的情况下,最大类间方差法与迭代选择阈值法都存在过分割结果,并且不能将前景与背景区分开。原始区域生长存在分割不完全的现象,图像边缘存在毛刺,经过形态学处理后图像分割完全,无噪声点,能有效区分前景与背景。
(2)特征提取,针对分割后的原始图像,提取包括面积、周长、致密性、长轴、短轴等五种形状、RGB颜色模型中的红色分量R、绿色分量G、蓝色分量B,HSI颜模型中的色调分量H、饱和度分量S、亮度分量I这优尔种颜色特征、局部二进制模式纹理特征,GIST特征等13种特征作为之后的识别参考。
(3)针对颜色分量+libsvm,形状分量+ libsvm,LBP+libsvm,GIST+libsvm,卷积神经网络等算法构建出不同的识别模型,得到相应的识别率。通过对比,得到LBP+libsvm的识别模型识别准确率最高,正面叶片识别准确率为81.432%,背面叶片识别准确率为82.311%。
(4)界面设计实现了对输入菠菜图片的新鲜度监测,达到了最初设计的毕业设计课题目标。 基于机器视觉技术的蔬菜新鲜度检测研究+源代码(2):http://www.youerw.com/jisuanji/lunwen_25236.html