食品行業(yè)
本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。FS13高光譜相機(jī)包含可見(jiàn)光（400-700nm）、近紅外（400-1000nm）和短波近紅外（900-1700nm）3種光譜區(qū)域，廣泛應(yīng)用于印刷，紡織等各種工業(yè)制品的表面顏色紋理檢測(cè)（顏色測(cè)量單像素重復(fù)性可達(dá)dE*ab<0.1），成分識(shí)別，物質(zhì)鑒別，機(jī)器視覺(jué)，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等領(lǐng)域。
新疆果品分級(jí)一般在采收地進(jìn)行，主要采用人工方式判別果品大小、成熟度和外表缺陷，然后分級(jí)包裝。受主觀因素的影響，不能基于統(tǒng)一尺度進(jìn)行精確高效的果品分級(jí)。水果尺寸大小是水果分級(jí)的重要指標(biāo)之一。高光譜圖像技術(shù)結(jié)合光譜與圖像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得大量連續(xù)波長(zhǎng)光譜信息的圖像。其中，圖像信息可檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的外部品質(zhì)，光譜信息則可用于農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)。針對(duì)新疆本地特色林果業(yè)產(chǎn)品，采用機(jī)器視覺(jué)分析和檢測(cè)其品質(zhì)并進(jìn)行分級(jí)的研究尚處于起步階段，相關(guān)的研究工作較為匱乏。本研究采用高光譜圖像技術(shù)對(duì)新疆紅富士蘋果大小進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，是高光譜圖像分析新疆紅富士蘋果內(nèi)外綜合品質(zhì)研究的重要組成之一。水果品質(zhì)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和分級(jí)要求圖像信息的處理與識(shí)別算法必須簡(jiǎn)單而有效，以滿足在線高生產(chǎn)率的要求。因此，本研究尋找有效的一個(gè)或幾個(gè)特征波長(zhǎng)圖像和大小檢測(cè)的方法，為今后多光譜成像在線分析蘋果品質(zhì)奠定了研究基礎(chǔ)。
本文基于高光譜圖像對(duì)新疆紅富士蘋果果徑檢測(cè)進(jìn)行了初步研究。采用大津法對(duì)852/713比值圖像做閾值分割，形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算去除果梗區(qū)域，基于8鄰接邊界跟蹤法得到蘋果區(qū)域的輪廓坐標(biāo)，采用最小外接矩形法預(yù)測(cè)蘋果的大小。結(jié)果表明，利用雙波段比運(yùn)算結(jié)合最小外接矩形法能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蘋果大小，最大絕對(duì)誤差為3.06mm,均方根誤差為1.21mm。此外，雙波段比運(yùn)算中選定的特征波長(zhǎng)，為設(shè)計(jì)多光譜成像系統(tǒng)在線快速檢測(cè)蘋果大小提供了研究基礎(chǔ)。
