برآورد حجم سیب و تورفتگی‌های آن، به کمک پردازش تصویر و شبکه‏ ی عصبی

ماشین های کشاورزی

مقاله 7، دوره 4، شماره 1 - شماره پیاپی 7، 1393، صفحه 57-64   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v4i1.33165

نویسندگان

مرتضی جعفرلو؛ رحمان فرخی تیمورلو^*

دانشگاه ارومیه

چکیده

خواص فیزیکی محصولات کشاورزی از مهمترین پارامترهای طراحی سیستم های بسته بندی و درجه بندی هستند و حجم محصولات کشاورزی، یکی از این خواص می باشد که بایستی به ‏طور دقیق اندازه گیری شود. پردازش تصویر و شبکه ی عصبی از ابزار های پرکاربرد و غیر مخربی هستند که اخیراً به این منظور استفاده می شوند. در این مطالعه ابتدا با استفاده از دوربین به فاصله ی ثابت از نمونه ها عکس برداری گردیده و تصاویر رنگی با
نرم افزار Matlab پردازش شده و لبه ی سیب ها استخراج گردید. سپس سطح به‏ دست آمده در راستای عمود بر محور طولی سیب، به المان های نازک ذوزنقه ای تقسیم بندی گردیده و حجم حاصل از دوران این المان ها بر حسب پیکسل محاسبه شد. سپس سیب ها از وسط برش داده شده و
عکس برداری شدند تا حجم تورفتگی های سیب به ‏دست آمده و از حجم کل سیب کاسته شود. حجم واقعی سیب نیز با استفاده از روش جابه‏ جایی آب، بر حسب سانتی متر مکعب اندازه گیری شد و رابطه ایی بین حجم واقعی و حجم پیکسلی سیب ارائه گردید که می تواند در تخمین حجم سیب استفاده شود. آزمون t و بلاند-آلتمن نشان داد که بین حجم واقعی سیب و حجم پردازش تصویر در سطح احتمال 5% اختلاف معنی داری نیست و اختلاف میانگین بین آن‏ها 52/1 سانتی متر مکعب بوده و دارای دقت 92 /0 می باشد. استفاده از شبکه عصبی با پارامترهای ورودی ابعاد و جرم سیب دقت
اندازه گیری حجم سیب را تا 97 /0 بالا برده و اختلاف میانگین بین حجم ها را تا 7/0 کاهش داد. این تحقیق نشان می دهد که پردازش تصویر و شبکه ی عصبی می توانند به‏ عنوان روش های ساده و کارآمد در تخمین حجم محصولات کشاورزی استفاده گردند.

کلیدواژه‌ها

پردازش تصویر؛ حجم؛ سیب؛ شبکه ی عصبی

مراجع