بخشی از مقاله

چکیده

در این پژوهش، روشی برای شمردن تعداد لکهها و منفافذ موجود در سطوح میوه گلابی درگزی و همچنین نحوه ی تعیین شعاع انحناء سطح میوه بیان شده است. برای این منظور عملیات تصویربرداری از سطح میوه در فضای رنگی RGB انجام شد. از نرم افزار ImageJ برای پردازش تصویر گرفته شده استفاده شد. مراحل کلی اجرا شده طی پردازش تصویر به منظور استخراج لکهها به ترتیب شامل آستانهگیری برای حذف پسزمینه تصویر، لبه یابی برای آشکارسازی گوشهها و لبههای درون تصویر و دودویی کردن تصویر بوده است و مراحل تعیین شعاع انحناء طی فرآیند انتخاب سه نقطه دلخواه و گذراندن دایرهای از آن سه نقطه تعیین گردید. در نهایت تعداد لکهها و مساحت هر لکه و نیز شعاع انحناء هر قسمت از میوه با دقت بالایی مشخص گردید.

کلمات کلیدی: پردازش تصویر ، شمارش لکهها، شعاع انحناء، گلابی درگزی

مقدمه

پردازش تصویر رقمی دانش جدیدی است که سابقه آن به پس از اختراع رایانههای رقمی باز میگردد .[1] ماشین بینایی تکنولوژی تهیه و آنالیز تصاویر یک صحنه واقعی به وسیله کامپیوتر در راستای کسب اطلاعات یا کنترل یک پروسه است .[7] باتوجه به اهمیت کیفیت ظاهری در درجهبندی محصولات غذایی و کشاورزی و تأثیر عواملی چون مساحت، محیط، ابعاد محصول، یکنواختی آن و عیوب مختلف روی محصول و همچنین توانایی تشخیص این ویژگیها با هزینهها خیلی پایین توسط ماشین بیایی، به نظر میرسد پردازش تصویر در میان روشهای غیر مخرب، بهترین میباشد. فناوری ماشین بینایی میتواند بسیار دقیق بوده و در عین غیر مخرب بودن، نتایج ثابتی را ارائه دهد.

کلیه سیستمهای کنترل اتوماتیکاساساً از یک دوربین، یک کامپیوتر و یک سیستم نوردهی تشکیل میشوند، چنین سیستمی ماشین بینایی نامیده می شود که در اندازهگیری و بررسی محصولات کشاورزی و مواد غذایی موفق عمل کرده است.یام و همکاران - 2003 - روش جدید پردازش تصویر مبتنی بر عکاسی با دوربین دیجیتال با تکیه بر نرمافزار Photoshop معرفی کردهاند. آنها از این نرمافزار برای تعیین مقادیر L*a*b و توزیع رنگی تصاویر استفاده کردند .[9] سان و همکاران - 2002 - در مقالهای به مرور تحقیقات انجام شده در زمینه ارزیابی و درجهبندی محصولات کشاورزی و غذایی با استفاده از پردازش تصاویر پرداختند .[8] احتیاطی و همکاران - 1387 - کاربرد پردازش تصویر در رنگسنجی نان نیمه حجیم غنی شده با آرد سویا با استفاده از نرم افزار ImageJ را شرح دادند .[4]

احتیاطی و همکاران - 1389 - به تحلیل تصاویر رقمی نان بربری غنی شده با آرد سویا با استفاده از نرم افزارهای Matlab و ImageJ پرداختند .[5] وناک و همکاران - 1998 - روشی دقیق برای اندازهگیری طول، عرض و شکل میوه خیار با استفاده از تحلیل تصویر آن ارائه دادند .[6] چن و همکاران - 2002 - مروری بر کاربردهای ماشین بینایی در کشاورزی داشته اند و نیازمندیها و توسعههای اخیر سختافزاری و نرمافزاری برای سیستم ماشین بینایی را مورد بحث قرار دادند .[10] حسنپور و همکاران - 1390 - با کمک پردازش تصاویر مقدار تغییر شکل ظاهری حبه انگور سفید بیدانه بر اثر بارگذاری محاسبه کردند .[3]

مواد و روشها

- 1  تصویرگیری 

برای تصویرگیری از اتاقک عکسبرداری استفاده شد تا شدت نور حین آزمایشها ثابت باشد. برای ایجاد نور از سه لامپ فلوئورسنت نصب شده به صورت مثلثی در بالای اتاقک استفاده شد. تصویرگیری با استفاده از دوربین Canon مدل Powershot G10 که با پورت USB به رایانه متصل بود انجام شد. دوربین به فاصله 20 سانتیمتری از نمونه و رو به پایین ثابت بود. به منظور تبدیل پیکسلها به واحد طولی از یک خطکش در کنار نمونه گلابی استفاده شد. تصویرگیری با نرم افزار PSRemote 2.5.1 انجام گرفت. از نمونههای گلابی تصاویری در اندازه 4416×3312 پیکسل و با فرمت Jpeg و در فضای رنگی RGB گرفته شدند. نمونه تصویر گرفته شده در شکل 1 نشان داده شده است.

- 2 انواع تصاویر 

- 1-2 تصاویر RGB

تصویر رنگی RGB، یک آرایه M×N×3 از پیکسل های رنگی است که M تعداد سطر پیکسلها در تصویر دیجیتال و N تعداد ستون پیکسلها در آن تصویر میباشد و هر پیکسل رنگ تصویر، یک سه تایی متناظر با مولفههای قرمز، سبز و آبی تصویر RGB در مکان خاصی است - شکل . - 2 هر کدام از این مؤلفهها بین مقادیر 0 تا 255 تغییر میکند. مقادیر 0،0،0 معادل رنگ سیاه و مقادیر 255، 255، 255 معادل رنگ سفید است - شکل 1] - 3و.[2

- 2-2 تصاویر دودویی1

تصویر دودویی، یک آرایه منطقی از 0 ها و 1ها یا 0ها و 255ها است. به عبارتی هر پیکسل با مقدار 0 معادل رنگ سفید و هر پیکسل با مقدار 1 یا 255 معادل رنگ سیاه است. در تبدیل یک تصویر رنگی به تصویر دودویی، تمامی کمیتهای غیر صفر تصویر به 1های منطقی و تمام درایههای با مقدار صفر به 0های منطقی تبدیل میشود .[2]

- 3  پردازش تصویر

فرآیندهای پردازش تصویر با کمک نرمافزار پردازش تصویر ImageJ v1.47 انجام شد.

- 1-3 مقیاسدهی به تصویر

این فرآیند به منظور تبدیل اندازه تصویر از مقیاس پیکسل در پیکسل به واحد طولی مشخص انجام شد. برای این منظور از تصویر خطکشی که در هنگام عکس برداری موازی و در کنار سطح مورد نظر میوه قرار گرفته بود استفاده شد. در این تحقیق واحد طولی برای محاسبه اندازهگیریهای بعدی، میلیمتر در نظر گرفته شد - شکل . - 1

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید