計(jì)算機(jī)視覺在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用

常志敏

欒川縣公共檢驗(yàn)檢測(cè)中心 河南洛陽 471500

農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)包括有前期階段的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量篩選，產(chǎn)品安全衛(wèi)生性，營養(yǎng)品質(zhì)以及外觀等方面。其中最重要的是對(duì)于產(chǎn)品品質(zhì)的安全檢測(cè)以及產(chǎn)品分級(jí)加工環(huán)節(jié)。農(nóng)產(chǎn)品的安全品質(zhì)檢測(cè)是保障產(chǎn)品質(zhì)量以及消費(fèi)者安全最重要的部分，如果將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)最大限度的應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測(cè)上，這樣能實(shí)現(xiàn)更安全化、自動(dòng)化以及標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)。更能大大有效的提升效率，不僅能節(jié)省人力物力成本，其次該應(yīng)用還能夠?qū)Ξa(chǎn)品檢測(cè)帶來更精準(zhǔn)的把控，將安全穩(wěn)定性大大的提高[1]。

1 計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺，也被稱為機(jī)器視覺，當(dāng)初的設(shè)計(jì)原理主要是模擬人的眼睛，對(duì)物體有像人類一樣的認(rèn)知，從而達(dá)到捕獲圖像，并將捕獲的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)去運(yùn)用，最大限度的達(dá)到識(shí)別分析，并對(duì)其總結(jié)出數(shù)據(jù)理論的目的。從20世紀(jì)70年代開始，初期遙感以及醫(yī)學(xué)圖像的形成，對(duì)圖像處理技術(shù)不斷的應(yīng)用與改善，使改技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，后來研究者將該系統(tǒng)運(yùn)用于各個(gè)行業(yè)中，其中包括農(nóng)業(yè)。該系統(tǒng)能夠模擬正常人的視覺感官等功能，對(duì)空間物體的三維產(chǎn)生感知，模擬人腦功能，將感知的信息進(jìn)行系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化、識(shí)別和傳遞，最終做出判斷并完成預(yù)期的目的。例如在特定品質(zhì)分倉貯運(yùn)中，運(yùn)用該系統(tǒng)測(cè)定，該系統(tǒng)運(yùn)用視覺檢測(cè)能達(dá)到不破壞檢測(cè)物品的目的，運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)達(dá)到快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)性的高效準(zhǔn)則，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)技術(shù)能保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，以及達(dá)到最高的安全率，因此受到很多行業(yè)的廣泛運(yùn)用?；跁r(shí)代發(fā)展，技術(shù)需要不斷提升，很多研究者仍在致力于該技術(shù)的研究與創(chuàng)新，這樣才能達(dá)到更好的運(yùn)用程度。

2 計(jì)算機(jī)視覺品質(zhì)檢測(cè)原理

計(jì)算機(jī)視覺是將攝影機(jī)拍攝到的物品傳輸?shù)较到y(tǒng)里面，對(duì)檢測(cè)的物品進(jìn)行一系列的識(shí)別、傳輸、測(cè)量等操作，最后將系統(tǒng)采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算以及提取，實(shí)現(xiàn)像人類眼睛一樣的感官認(rèn)知。系統(tǒng)主要包括光源、圖像采集裝置、視覺系統(tǒng)；選擇合適的光源能夠獲取質(zhì)量更高的圖像，從而簡(jiǎn)化計(jì)算方式并提高整個(gè)計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；圖像采集裝置是將工業(yè)攝像機(jī)以及相應(yīng)的機(jī)械裝置整合，二者進(jìn)行相互配合從而獲得被檢產(chǎn)品的圖像；圖像在視覺系統(tǒng)中進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終根據(jù)特定算法提取目標(biāo)特征，如產(chǎn)品的顏色，大小，品質(zhì)。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)研究者不斷在研究與改善，在農(nóng)業(yè)中，廣泛應(yīng)用于蔬菜、瓜果、肉質(zhì)產(chǎn)品等的篩選、害蟲以及蟲災(zāi)的監(jiān)視、農(nóng)藥殘留、獸藥殘留的監(jiān)測(cè)、結(jié)果質(zhì)量的檢測(cè)、品質(zhì)全的檢測(cè)等。

3 計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)應(yīng)用概括

農(nóng)產(chǎn)品是指從種植過程到產(chǎn)品后期加工供人們達(dá)到可食用級(jí)別的產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用中，根據(jù)農(nóng)業(yè)的特殊性主要應(yīng)用于三個(gè)重要區(qū)域：對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的分級(jí)應(yīng)用、農(nóng)產(chǎn)品顏色色澤檢測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒定。我們著重于這三個(gè)板塊進(jìn)行分析與研究[2]。

3.1 農(nóng)產(chǎn)品分級(jí)當(dāng)中的應(yīng)用概括

我們?cè)谵r(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)種類分級(jí)上面，去使用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)來進(jìn)行檢測(cè)，這樣改善人工檢測(cè)帶來的損耗性，從得到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)中獲取更好的分級(jí)方式。農(nóng)產(chǎn)品從培育到加工成人類食用級(jí)的物品處理主要包括：農(nóng)產(chǎn)品收取后的清洗、分級(jí)、包裝技術(shù)上的處理。利用近紅外計(jì)算機(jī)視覺分級(jí)，采用該系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)精準(zhǔn)程度大于90%，不僅能很好的從農(nóng)產(chǎn)品的重量、大小、成熟度等多方面進(jìn)行合理的分級(jí)，還能很大程度改善人工檢測(cè)帶來的成本高的壓力。

3.2 農(nóng)產(chǎn)品顏色色澤檢測(cè)中的應(yīng)用概括

農(nóng)作物生產(chǎn)當(dāng)中，顏色色澤是農(nóng)產(chǎn)品和食品的最重要內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)可對(duì)產(chǎn)品的色澤進(jìn)行分析，克服人眼的差異性，同時(shí)利用產(chǎn)品不同部分的不同顏色做好判斷和分析。對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品而言，利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)定胚芽的的顏色、特征以及參數(shù)。目前，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于西瓜收獲中，以計(jì)算機(jī)的視覺技術(shù)檢測(cè)來判斷西瓜是否成熟。而以此所衍生出來的HIS色彩系統(tǒng)則可直接用于衍生評(píng)價(jià)以及圖像處理技術(shù)，該種處理效果是十分有意義的。一般來說，利用主色調(diào)直方圖可以用于直接表示顏色特征，增強(qiáng)篩選效率[3]。

3.3 農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒定中的應(yīng)用概括

在中國人口多，面積大，農(nóng)產(chǎn)品的種類越來越豐富，有很多高經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)生，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)高經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物中進(jìn)行深加工，能夠在很大程度上提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，得到更進(jìn)一步的升華。目前，我國大多數(shù)仍舊采用人工檢測(cè)，這樣不僅僅浪費(fèi)較多的人力物力，還很難將得到高效率，并且這跟品質(zhì)檢測(cè)人員自身的技術(shù)水平有很大的掛鉤，成為制約整體品質(zhì)鑒定工作當(dāng)中的重要因素。將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)有效合理的利用到農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)上，具有高效、實(shí)時(shí)客觀、取代人工檢測(cè)帶來的損害等諸多優(yōu)點(diǎn)。

4 結(jié)語

我國雖然加大了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的研究力度，但是還有非常多的問題存在，只有專注并更投入到該研究中去，才能找到更好的解決方法。這項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)用是非常復(fù)雜的，而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上運(yùn)用的時(shí)間是比較晚的，所以我認(rèn)為我國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用，在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中應(yīng)該重視起來，讓計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)得到最大程度上的運(yùn)用，這樣才能真正的提升我國農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展的水平，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的未來發(fā)展將更好[4]。