基于機(jī)器視覺的蜜柚品質(zhì)檢測方法研究

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1、分類號：單位代碼：密級：公幵學(xué)號：學(xué)位論文基于機(jī)器視覺的蜜柚品質(zhì)檢測方法研究研究生：郭輝指導(dǎo)教師：譚豫之教授合作指導(dǎo)教師：申請學(xué)位門類級別：工學(xué)博士專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動化研究方向：機(jī)器視覺技術(shù)與機(jī)械制造所在學(xué)院：工學(xué)院年月分類號：單位代碼：密級：公開學(xué)號：學(xué)位論文基于機(jī)器視覺的蜜柚品質(zhì)檢測方法研究研究生：郭輝指導(dǎo)教師：譚豫之教授合作指導(dǎo)教師：申請學(xué)位門類級別：工學(xué)博士專業(yè)名稱：機(jī)械制造及其自動化研宄方向：機(jī)器視覺技術(shù)與機(jī)械制造所在學(xué)院：工學(xué)完年月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研宄成果。盡我所知，除了文中已經(jīng)注明引用和致謝的

2、內(nèi)容外，論文中不包含本人和其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得中國農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說明本人完全了解中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。本人同意中國農(nóng)業(yè)大學(xué)有權(quán)保存及向國家有關(guān)部門和機(jī)構(gòu)送交論文的紙質(zhì)版和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人同意中國農(nóng)業(yè)大學(xué)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容授權(quán)匯編錄入《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》或《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》進(jìn)行出版，并享受相關(guān)權(quán)益。保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議）時間彡

3、年汐月摘要品質(zhì)檢測分級是蜜柚生產(chǎn)、銷售以及出口的重要環(huán)節(jié)，在相關(guān)的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，明確給出了其形狀、色澤、表面缺陷、可食率、重量的檢測指標(biāo)。本文立足于蜜柚生產(chǎn)品質(zhì)分級檢測要求，以璃溪蜜柚為研宄樣本，應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)、高光譜成像技術(shù)、自動稱重技術(shù)對蜜柚主要品質(zhì)指標(biāo)的高效準(zhǔn)確檢測方法進(jìn)行研究，通過實(shí)驗分析驗證提出了不同檢測方法的應(yīng)用范圍，為蜜柚綜合品質(zhì)分級檢測奠定了基礎(chǔ)。本文研究內(nèi)容與成果如下：研究比較了針對蜜柚結(jié)構(gòu)特征的圖像預(yù)處理的方法，其中包括基于快速中值濾波的噪聲圖像恢復(fù)算法，基于區(qū)域和邊界圖像分割的算法，為進(jìn)行蜜柚的分級檢測提供支持。建立了以圖像質(zhì)心為基礎(chǔ)的蜜柚果形特

4、征分析基本模型，研宄了基于圖像空間矩計算與邊界展開的主軸定位方法，并進(jìn)行了蜜柚果形分析與果徑計算，提出了以形狀參數(shù)描述與對稱度描述為核心的基于區(qū)域果形特征分析的方法，給出了蜜柚形狀的描述指標(biāo)：果形指數(shù)、形狀因子軸偏角依據(jù)諧波分析中邊界重建的方法，釆用傅立葉描述子方法來表征果形，并利用傅立葉描述子重建果形比較的方法進(jìn)行了畸形果的檢測。提出了劃分區(qū)域定量描述蜜柚表面顏色的方法，以此為基礎(chǔ)提出著色率的計算檢測方法，實(shí)驗檢測蜜柚表面顏色是否符合標(biāo)準(zhǔn)，平均誤差率為。同時以此定量描述方法進(jìn)行了蜜柚表面缺陷的檢測方法研宄，實(shí)驗識別率達(dá)。分析研宄蜜柚的縱切面圖中結(jié)構(gòu)特征信息，給出了體積、估

5、算體積比值、果皮厚度差特征參數(shù)計算方法，根據(jù)蜜柚形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)建立了兩類基于特征量的柚果可食率檢測模型，應(yīng)用兩類模型進(jìn)行蜜柚可食率的無損快速檢測與快速抽檢實(shí)驗，檢測精度分別為、。分析研宄蜜柚縱切面的高光譜圖像，通過尋找敏感分割光譜，提出利用敏感光譜分割計算精確柚果果肉面積比率的方法，通過建立果肉面積比率與可食率的線性關(guān)系估測可食率，從提高抽檢效率目的出發(fā)提出以精確果肉面積比率作為可食率檢測指標(biāo)的建議，并提供了一種蜜柚可食率精確的快速抽檢方法，實(shí)驗表明檢測平均誤差為根據(jù)蜜柚重量分級檢測指標(biāo)設(shè)計加工了自動稱重分級設(shè)備，設(shè)計了關(guān)鍵部件并搭建完整的稱重系統(tǒng)，通過在不同條件下進(jìn)行稱重實(shí)

6、驗，對實(shí)驗結(jié)果分析比較后提出了影響系統(tǒng)稱重精度的因素。關(guān)鍵詞：蜜柚，機(jī)器視覺，可食率，自動稱重，分級檢測AbstractPummeloqualitydetectionandclassificationwasimportantintheprocessofproduction,salesandexport.Pummelodetectionofnationalstandardsandindustrystandardsincludedtheshape，，，一’，，，oftheweighingsystemandbuiltthesystem.Theexperimentswereweig

7、hedunderdifferentconditions.TheresearchAnalyzedandcomparedtheexperimentalresults,accordingtotheresultsputforwardthefactorsthatinfluencethesystemweighingaccuracy.Keywords:pummelo,machinevision,ediblerate,automaticweighing,gradingdetectionIV目錄翻握眼目第一章緒論弓言研宄目的及意義國