基于OpenCV的动态葡萄干色泽实时识别

作     者：刘星星 王烁烁 徐丽明 袁全春 马帅 于畅畅 牛丛 陈晨 袁训腾 曾鉴 Liu Xingxing;Wang Shuoshuo;Xu Liming;Yuan Quanchun;Ma Shuai;Yu Changchang;Niu Cong;Chen Chen;Yuan Xunteng;Zeng Jian

作者机构：中国农业大学工学院 

基　　金：现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-29) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2019年第35卷第23期

页      码：177-184页

摘      要：为了实现新疆吐鲁番地区“无核白”葡萄干的自动化色泽识别,该文利用OpenCV对无核白葡萄干的表面色泽识别进行研究,设计了一套可以实时、动态、多条输送通道同时处理的葡萄干色泽识别设备。为保证葡萄干色泽特征提取的正确率,对实时获取的每一帧图像进行预处理,获得平滑无孔洞的葡萄干二值图像;去除每一帧二值图像两侧边缘处不完整的葡萄干轮廓,从而保证获取葡萄干的完整色泽信息;定义图像上、下2部分掩膜,并分别仅保留图像右侧第一个葡萄干轮廓,利用上、下掩膜对每一帧图像分别处理,实现2条输送带上葡萄干的同时识别,以提高葡萄干色泽识别效率;在HSV空间下对保留的图像右侧第一颗葡萄干提取各通道的均值,以绿色、黄色、褐色葡萄干各40粒进行测试取值,统计数据并分析,确定色调通道H值23、亮度通道V值80为阈值进行葡萄干色泽识别;以3种颜色葡萄干各150粒分3次进行试验,结果表明,绿、黄、褐色葡萄干的识别正确率分别为89.33%,92.00%和96.67%,识别效率为21s/百粒葡萄干,识别方法简单有效。该方法的识别效率高于人工分选方式的110s/百粒葡萄干,但识别正确率低于人工分选方式的100%;相比于现有研究方法对各色葡萄干93%以上的识别正确率,该识别方法对褐色葡萄干的识别正确率较高,但对黄、绿色葡萄干的识别正确率较低;市场上现有的葡萄干分级设备使用的识别方法几乎无法区分黄、绿色葡萄干,与其相比,该文提供了一个可以较好区分黄、绿色葡萄干的方法。该文基于OpenCV设计的葡萄干色泽识别算法具有分选可行性和较好的识别正确率,可为后续分选执行机构和控制系统的搭建提供算法基础,为葡萄干色选的商业化提供算法参考。

主 题 词：农产品加工 图像处理 OpenCV 颜色空间 葡萄干 色泽识别 

学科分类：082804[082804] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 0835[0835] 081202[081202] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.23.022

馆 藏 号：203879965...