The invention discloses a fast nondestructive identification method of kiwifruit surface defects based on hyperspectral imaging technology, which includes the following steps: collecting a batch of intact and defective samples of kiwifruit by hyperspectral image acquisition system; correcting the black and white of the hyperspectral image, and removing the background by mask processing, so that the image contains only one part. Kiwifruit. At the same time, the minimum noise separation transform is used to further denoise the hyperspectral image. Then, the average spectra of normal and surface defect areas of kiwifruit were extracted, and the characteristics of spectral curve were analyzed. Finally, the normal area and surface defect area of kiwifruit were extracted by threshold segmentation and mathematical morphology. The invention can quickly and nondestructively identify kiwifruit with surface defects by hyperspectral imaging technology.
【技术实现步骤摘要】
基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷快速无损识别方法
本专利技术属于水果表面缺陷无损检测
,尤其涉及一种基于高光谱成像技术的快速无损识别猕猴桃表面缺陷的方法。
技术介绍
猕猴桃营养价值高,拥有“水果之王”的美誉。我国猕猴桃栽培面积世界第一,种类占世界90%。然而,在猕猴桃的生长过程中,经常会受到各种因素的影响导致猕猴桃表面出现缺陷,极大地影响了猕猴桃的品质和销售。由此可见,对猕猴桃的表面缺陷检测显得尤为重要。但是,猕猴桃果皮颜色较深,其表面缺陷很难被肉眼识别。传统的检测方法大多是人工操作,耗时耗力,而且效率低,无法满足大规模生产的需求。因此,开发研制一种快速、无损、高效的猕猴桃表面缺陷检测方法在水果分级领域中具有较好的应用前景。高光谱成像技术集图像信息与光谱信息于一身,在获得样本图像的同时,还为图像上每个像素点提供其波长点的光谱信息,实现了“图谱合一”,是近年来应用于检测农产品品质非常热门的无损检测技术。通常被测样本感兴趣区域(ROIs)与正常区域之间的光谱反射率值在某些特征波段下会存在较大差异。因此,在此特征波段下的图像中,采用阈值分割以及数学形态学处理对被测样本进行识别分析,从而实现被测样本在线检测。由此可见,高光谱成像技术结合了图像分析与光谱技术两者的优点,并通过合适的数据处理方法找到最能准确辨别农产品表面缺陷的特征波长下的图像,从而实现基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷的快速无损检测。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷快速无损识别方法,旨在实现快速、无损、大量样本的识别。本专利技术的技术方案:一种基于高光 ...
【技术保护点】
1.一种基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷快速无损识别方法,其特征在于:包括步骤如下:1)选取大小均匀完好无损的猕猴桃和表面有缺陷的猕猴桃作为样本集;2)对样本集中的样本运用高光谱图像采集系统进行光谱扫描,得到猕猴桃样本的高光谱图像,并对采集的猕猴桃高光谱图像进行黑白校正;3)经过黑白校正后的高光谱图像仍含有一些噪声,需要对猕猴桃高光谱图像进一步去噪处理,采用最小噪声分离变换对高光谱图像去噪处理;4)为了保证高光谱图像中仅有猕猴桃样本信息,通过求取猕猴桃果实区域中所有采样点下光谱的平均值,构建掩膜以去除背景,使高光谱图像中仅含有猕猴桃样本信息;5)分别提取猕猴桃正常区域以及表面缺陷区域的平均光谱,分析光谱曲线的特征,找出能区分猕猴桃正常区域和表面缺陷区域的特征波段;6)采用阈值分割及数学形态学处理方法,先后分割提取出猕猴桃正常区域和表面缺陷区域,实现基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷的快速无损识别。
【技术特征摘要】
1.一种基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷快速无损识别方法,其特征在于:包括步骤如下:1)选取大小均匀完好无损的猕猴桃和表面有缺陷的猕猴桃作为样本集;2)对样本集中的样本运用高光谱图像采集系统进行光谱扫描,得到猕猴桃样本的高光谱图像,并对采集的猕猴桃高光谱图像进行黑白校正;3)经过黑白校正后的高光谱图像仍含有一些噪声,需要对猕猴桃高光谱图像进一步去噪处理,采用最小噪声分离变换对高光谱图像去噪处理;4)为了保证高光谱图像中仅有猕猴桃样本信息,通过求取猕猴桃果实区域中所有采样点下光谱的平均值,构建掩膜以去除背景,使高光谱图像中仅含有猕猴桃样本信息;5)分别提取猕猴桃正常区域以及表面缺陷区域的平均光谱,分析光谱曲线的特征,找出能区分猕猴桃正常区域和表面缺陷区域的特征波段;6)采用阈值分割及数学形态学处理方法,先后分割提取出猕猴桃正常区域和表面缺陷区域,实现基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷的快速无损识别。2.根据权利要求1所述的基于高光谱成像技术的猕猴桃表面缺陷快速无损识别方法...
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