基于机器视觉的番茄颜色分级方法的研究.pdf

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1、第26卷第2期2013年3月机电产品开发与钏新Development＆InnovationofMachinery&ElectricalPrmtuctsV01．26，No．2Mar．。∞13文章编号：1002-6673(2013)02-099-02基于机器视觉的番茄颜色分级方法的研究刘宇飞。汤晓华(北京工商大学材料与机械工程学院，北京100048)摘要：为提高番茄品质检测效率及分级精度，建立基于机器视觉理论的番茄视频在线检测理论模型，即将番茄图像采集、增强、滤波平滑去噪、分割后转换为HIS颜色模型。以国家标准(GB8852—88)定义番茄

2、成熟度与色调(Hue)颜色特征的关系判定其成熟度等级，定义H分量等于零为红色。在此基础上开发视频检测系统。有效提取番茄表面颜色特征参量，实现高效、准确番茄品质线性分级。关键词：番茄品质；机器视觉；HIS模型；色调；成熟度等级；线性分级中图分类号：TP39文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2013．02．039ResearchonMethodofToreroColorGrodingBasedonlⅦltlghhleVisionLIUy驴Fei．FANGXiao-Hua(BcijingTechnolog

3、yandBusinessUnive巧ity,SchoolofIVhmrialandMechanicalEngineering，Beijing100048，China)Ah出麓ct：Inordertoimprovethedetectinge伍ciencyandgradillgprecisionoftomatoquality，establishtomatoonline&=ctingtheoreticalmodelbasedonmachinevision，theilIlageafteracquisition，enhance，filtering

4、thenoiseremovingandsegmentationwouldbeconvertedintoHIScolormodeltojudgematuritylevelaccordingtotherehtiomhipbetweentonlatomaturityandHuecolorcharacteristics．Besides，thevideodetectingsystemwouldbcdevelopedtoeffectivelyextractcolorcharacteristicparameteroftomato，ithell於toa

5、chievetheeflidentandaccuratetomatoqualitylinearclassification．Keywords：tomatoquality；machinevision；HIScolormodel；hue；maturitylevel；linearclassification0引言我国是世界果蔬生产大国。将机器视觉技术应用于果蔬产品的品质检测与分级方面旧。避免了因人而异的检测结果，减小了检测分级误差，提高了生产率和分级精度。表面颜色是番茄外部品质分级的重要依据四，本文以基于机器视觉理论实现对番茄表面红色面积检测

6、、并进行颜色分级为目的，在研究番茄颜色特征的基础上，设计开发番茄图像检测系统实现对番茄品质在线快速检测与分级。1番茄图像检测试验系统1．1番茄图像检测试验系统番茄分级图像检测试验系统是模拟番茄加工现场实际条件而开发的检测系统。机器视觉系统由CCD相机、一修稿日期：2013-01—25基金项目：北京市教委科研计划项目(KM201110011009)作者简介：刘宇飞(1988-)，男，湖北宜昌人，硕士研究生。：研究方向：机器视觉；汤晓华(1963一)，男，上海人，教授。l研究方向：机电一体化及视频检测技术研究。镜头、图像采集卡、图像处理系统

7、及LED光照系统构成；另外还有番茄输送及测控系统，如图l所示。摄像机采用DH—SVl410FC型号CCD彩色工业摄像头。图像采集卡圈1视觉检测试验平台构ris．1Tomatodetectingsystembasedonnmddnevision1．2番茄分级试验材料番茄分级试验材料采用大棚新鲜采摘番茄。论文主要研究对象为番茄表面颜色特性以实现计算机视觉检测及番茄分级。故剔除试验样品中的缺陷和畸形番茄。2番茄图像颜色特征提取及分级方法研究2．1番茄图像颜色模型的建立颜色模型是将某种颜色表现为数字形式的模型，或者说是一种记录图像颜色的方式。R

8、GB模型是数字图像·测试与控制·处理的重要模型，计算机利用RGB模型表示像素的颜色，其中R∈[0，2551，G∈[0，255]，B∈[0，255]。RGB分量与人对颜色的感知并没有直接的联系，这一体制并不适