李驥鴻 田瑞新 王德信 胡延貝 蘇海峰 田同平 張娟 張伶

山東旺天下農(nóng)業(yè)旅游發(fā)展有限公司 山東菏澤 274100

機(jī)器視覺如今在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用愈發(fā)廣泛，其具有非接觸、精確度高、速度快、采集量大的優(yōu)勢(shì)，能夠取代人工成為優(yōu)秀的農(nóng)作物信息采集工具，將其與蔬菜種植相結(jié)合，運(yùn)用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行研究分析，能夠大量采集蔬菜外部樣本，通過顏色分析、外部形態(tài)分析、蔬菜表皮分析等專業(yè)方式，對(duì)蔬菜外部品質(zhì)作出全面評(píng)估，最終形成詳細(xì)的分析報(bào)告，提供給種植者與研究者詳盡的信息，對(duì)蔬菜種植品質(zhì)的調(diào)整與發(fā)展具有重大意義[1]。

1 采用機(jī)器視覺對(duì)蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)

1.1 具有實(shí)時(shí)性、高效性

機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崟r(shí)對(duì)蔬菜的外部品質(zhì)進(jìn)行圖片的采集，避免了人工采集受到人力、天氣等條件因素的干擾而只能采用分時(shí)段抽樣抽檢，充分保證了對(duì)蔬菜外部品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大幅度提高了檢測(cè)效率，并充分解放了人力。

1.2 確保檢測(cè)結(jié)果的客觀性、準(zhǔn)確性

由于機(jī)器視覺是運(yùn)用計(jì)算機(jī)或者圖片處理器等設(shè)備對(duì)人的視覺進(jìn)行模擬，有效避免了人的視覺可能受到的環(huán)境等外部因素的影響，充分確保了檢測(cè)結(jié)果的客觀與準(zhǔn)確性。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)通過人的肉眼對(duì)蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行判斷來說，能夠更加客觀地通過對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行機(jī)械化比對(duì)得出結(jié)論，確保了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一致性與結(jié)果的可靠性。

1.3 檢測(cè)過程無接觸、無損傷

機(jī)器視覺技術(shù)通過智能化手段，能夠最大程度地感知周圍環(huán)境，因此不需要對(duì)檢測(cè)物品進(jìn)行接觸就能夠感知到物品的各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，在對(duì)蔬菜進(jìn)行外部品質(zhì)檢測(cè)時(shí)，無需對(duì)蔬菜進(jìn)行接觸就能夠得到各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)并進(jìn)行分析，避免了對(duì)蔬菜的損傷還能夠確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠。

2 采用機(jī)器視覺對(duì)蔬菜外部品質(zhì)檢測(cè)的具體方法

2.1 獲取蔬菜外部圖像，進(jìn)行精準(zhǔn)分割

機(jī)器視覺技術(shù)的使用首先就需要對(duì)蔬菜的外部進(jìn)行照片信息采集，通過對(duì)圖片的獲取得到其最外化最直觀的圖片信息?？梢允褂脭?shù)碼攝像機(jī)對(duì)蔬菜的外部進(jìn)行照片采集后將圖片儲(chǔ)存進(jìn)計(jì)算機(jī)中，在圖片采集的過程中要注意背景與光源的選擇不要產(chǎn)生過大的干擾。在圖片采集過后，下一步便可以對(duì)采集到的圖片進(jìn)行分割處理，將蔬菜外部的圖片進(jìn)行擴(kuò)大細(xì)節(jié)化處理，得到更加具體的外部品質(zhì)信息。通過對(duì)比各項(xiàng)參數(shù)信息，對(duì)蔬菜外部品質(zhì)做出一個(gè)基本的總體預(yù)估。

2.2 增強(qiáng)蔬菜外部圖像色彩處理效果

增強(qiáng)圖像技術(shù)能夠使分割后的出現(xiàn)虛化、清晰度下降的圖片變得更加清晰，通過消減噪聲等方式對(duì)圖片進(jìn)行增強(qiáng)，給技術(shù)人員提供更加精準(zhǔn)的信息。在獲取了清晰的圖像信息之后，再對(duì)圖像進(jìn)行色彩處理，在色彩處理下，原本看上去外表相差不大的蔬菜外部品質(zhì)圖像能夠清晰顯露出差別，讓品質(zhì)判斷更加易于判斷[2]。

2.3 大量采集數(shù)據(jù)增加檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度

由于機(jī)器視覺對(duì)數(shù)據(jù)的采集不再是單一樣本的分析，而是一次性對(duì)大量樣本進(jìn)行實(shí)時(shí)采集分析，這就能夠確保樣本數(shù)量，一次性對(duì)大量的蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行同時(shí)分析，能夠一次性檢測(cè)出同一個(gè)地區(qū)或者同一個(gè)試驗(yàn)田中的蔬菜進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)，有效增加檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3 采用機(jī)器視覺對(duì)蔬菜外部品質(zhì)檢測(cè)的前景

3.1 對(duì)蔬菜按照外部品質(zhì)進(jìn)行分類

由于機(jī)器視覺技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地對(duì)蔬菜外部品質(zhì)作出判斷，能夠后續(xù)根據(jù)檢測(cè)出的結(jié)果對(duì)蔬菜的大小、顏色、形狀等作出判斷與分類，提升了蔬菜的商業(yè)價(jià)值，將同一品種的蔬菜進(jìn)行不同品質(zhì)的分類，標(biāo)碼出不同的商業(yè)價(jià)值進(jìn)入市場(chǎng)，即利用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)蔬菜進(jìn)行分級(jí)提升蔬菜的商業(yè)價(jià)值。

3.2 對(duì)蔬菜進(jìn)行缺陷識(shí)別

機(jī)械視覺技術(shù)的運(yùn)用能夠通過多個(gè)方面對(duì)蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和判斷，比如通過顏色的檢測(cè)來判斷蔬菜的成熟程度、通過對(duì)蔬菜的大小來判斷蔬菜的成熟度與生長(zhǎng)狀態(tài)、通過對(duì)蔬菜的形狀來判斷蔬菜生長(zhǎng)是否健康、品質(zhì)如何。將各方面檢測(cè)結(jié)果結(jié)合判斷，就能夠判斷蔬菜是否具有缺陷，識(shí)別缺陷過后就能夠?qū)κ卟诉M(jìn)行篩選淘汰，挑選出品質(zhì)優(yōu)良的蔬菜進(jìn)行研究和市場(chǎng)投放。

3.3 通過機(jī)器視覺技術(shù)促進(jìn)蔬菜種植業(yè)發(fā)展

隨著社會(huì)的發(fā)展人們的生活水平不斷提高，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也越來越高，蔬菜作為人們生活的必需品，人們對(duì)其質(zhì)量與健康的關(guān)注與日俱增。因此如何高效完成蔬菜的挑選，確保蔬菜的質(zhì)量是蔬菜種植生產(chǎn)研究的當(dāng)務(wù)之急。機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)用能夠很好保證目前蔬菜質(zhì)量的需求，同時(shí)還避免了在檢測(cè)過程中對(duì)蔬菜的損害。但是目前還存在普及下不廣，檢測(cè)技術(shù)還有待進(jìn)一步提高的缺陷亟待解決。大量的實(shí)踐表面該項(xiàng)技術(shù)的使用能夠大力提高蔬菜外部檢測(cè)的準(zhǔn)確度和效用，因此，通過對(duì)機(jī)器視覺技術(shù)的推廣能夠有效促進(jìn)蔬菜種植業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

綜上所述，我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入全新的發(fā)展階段，已逐漸向機(jī)械化、信息化發(fā)展，通過利用計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行大量采集，在大量數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上對(duì)農(nóng)產(chǎn)品種植進(jìn)行改良與發(fā)展。本文主要敘述了如何運(yùn)用機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)蔬菜的外部品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，該檢測(cè)方法能夠很好地提高人工采集信息檢測(cè)分析數(shù)據(jù)的效率，并通過樣本數(shù)量的增大來作出更加精準(zhǔn)的檢測(cè)分析結(jié)果，對(duì)蔬菜外部品質(zhì)的檢測(cè)分析具有重大意義，通過對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的改良發(fā)展，能夠有效提升對(duì)數(shù)量外部品質(zhì)分析的精準(zhǔn)度與速度，對(duì)蔬菜種植業(yè)的發(fā)展具有積極推動(dòng)作用[3]。