柑橘成熟度机器视觉无损检测方法研究的认识.pdfVIP

第 20 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 V o l. 20　N o. 2 144 2004 年 3 月 T ran sact ion s o f th e C SA E M ar. 　2004 柑橘成熟度机器视觉无损检测方法研究 应义斌, 饶秀勤, 马俊福 (浙江大学生物系统工程与食品科学学院, 杭州 3 10029) 摘　要: 水果内部品质无损检测技术是确定水果最佳采收期和按成熟度进行准确分级的关键。本研究以表面色泽与固酸 比为柑橘成熟度指标, 建立了用于柑橘成熟度检测的机器视觉系统, 确定了适宜的背景颜色, 进行了柑橘的分光反射试验, 发现绿色柑橘表面与桔黄色表面的反射率在 700 nm 时反射率相差最大, 约达 53% , 且各自的反射率都较大, 700 nm 是获 得高质量的柑橘图像的较佳中心波长。建立了利用协方差矩阵和样本属于桔黄色和绿色的概率来判断柑橘成熟度的判别 分析法, 并以实测的固酸比值作为对照, 对 72 枚柑橘样本进行了试验, 柑橘成熟度的判别准确率达到 9 1. 67% 。这表明柑橘 果实的表皮颜色与成熟度之间具有相关性。 关键词: 柑橘; 成熟度; 机器视觉; 无损检测; 颜色; 协方差矩阵 中图分类号: T P 3 19. 4 1　　　　文献标识码: A 　　　　文章编号:(2004) 020 14404 中国农业科学院柑橘研究所经过试验研究, 证明尾 0　引　言 张系柑橘果皮色泽可以作为柑橘果实成熟度的指标。本 农产品内部品质无损检测技术是确定水果最合适 文选择尾张系柑橘为研究对象, 研究柑橘成熟度的机器 的采收期和对成熟度不一致的农产品进行准确分级的 视觉无损检测方法, 以便克服通过人的感官进行评价时 关键, 利用机器视觉技术实现农产品内部品质无损检测 缺乏客观性和准确性的弊端, 为最终实现柑橘成熟度的 是 目前国际上正在研究的热点课题, 有许多学者对此进 在线自动化检测提供理论基础。 [ 1- 3 ] ( ) 行了研究 , 如: 中马 丰 1980 研究了利用柑橘的光 [4 ] 1　材料与方法 反射特性检测柑橘的表皮颜色的技术 。Gun a sek aran ( ) . 等 1986 研究了玉米籽粒应力裂纹的机器视觉无损 1. 1　机器视觉系统 S 检测技术, 用高速滤波法识别应力裂纹的检测精度为 所研制的用于柑橘成熟度无损检测的机器视觉系 [ 5 ] ( ) [ 6 ] 统由 摄像机、图像采集卡、监视器、光照箱及计算 90% 。 . . 等 1988 年 和 . . CCD Bow er s S V B er low S M ( ) [7 ] 等 1987 年 分别研究了结合运用超声成像技术和机 机等组成。 器视觉图像分析技术来检测完整桃子中的裂开的桃核