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，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，對蔬菜外部品質(zhì)作出全面評估，最終形成詳細(xì)的分析報告，提供給種植者與研究者詳盡的信息，對蔬菜種植品質(zhì)的調(diào)整與發(fā)展具有重大意義[1]。

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

1.1 具有實時性、高效性

機(jī)器視覺技術(shù)的運(yùn)用能夠?qū)崟r對蔬菜的外部品質(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段抽樣抽檢，充分保證了對蔬菜外部品質(zhì)的實時監(jiān)控，大幅度提高了檢測效率，并充分解放了人力。

1.2 確保檢測結(jié)果的客觀性、準(zhǔn)確性

由于機(jī)器視覺是運(yùn)用計算機(jī)或者圖片處理器等設(shè)備對人的視覺進(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，充分確保了檢測結(jié)果的客觀與準(zhǔn)確性。該項技術(shù)對比傳統(tǒng)通過人的肉眼對蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行判斷來說，能夠更加客觀地通過對各項指標(biāo)進(jìn)行機(jī)械化比對得出結(jié)論，確保了評價標(biāo)準(zhǔn)的一致性與結(jié)果的可靠性。

1.3 檢測過程無接觸、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，因此不需要對檢測物品進(jìn)行接觸就能夠感知到物品的各項檢測指標(biāo)，在對蔬菜進(jìn)行外部品質(zhì)檢測時，無需對蔬菜進(jìn)行接觸就能夠得到各項檢測指標(biāo)并進(jìn)行分析，避免了對蔬菜的損傷還能夠確保檢測數(shù)據(jù)的可靠。

2 采用機(jī)器視覺對蔬菜外部品質(zhì)檢測的具體方法

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蔬菜的外部進(jìn)行照片信息采集，通過對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)對蔬菜的外部進(jìn)行照片采集后將圖片儲存進(jìn)計算機(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。通過對比各項參數(shù)信息，對蔬菜外部品質(zhì)做出一個基本的總體預(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)增加檢測結(jié)果準(zhǔn)確度

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

3 采用機(jī)器視覺對蔬菜外部品質(zhì)檢測的前景

3.1 對蔬菜按照外部品質(zhì)進(jìn)行分類

由于機(jī)器視覺技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地對蔬菜外部品質(zhì)作出判斷，能夠后續(xù)根據(jù)檢測出的結(jié)果對蔬菜的大小、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)價值進(jìn)入市場，即利用機(jī)器視覺技術(shù)對蔬菜進(jìn)行分級提升蔬菜的商業(yè)價值。

3.2 對蔬菜進(jìn)行缺陷識別

機(jī)械視覺技術(shù)的運(yùn)用能夠通過多個方面對蔬菜外部品質(zhì)進(jìn)行檢測和判斷，比如通過顏色的檢測來判斷蔬菜的成熟程度、通過對蔬菜的大小來判斷蔬菜的成熟度與生長狀態(tài)、通過對蔬菜的形狀來判斷蔬菜生長是否健康、品質(zhì)如何。將各方面檢測結(jié)果結(jié)合判斷，就能夠判斷蔬菜是否具有缺陷，識別缺陷過后就能夠?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

隨著社會的發(fā)展人們的生活水平不斷提高，人們對于生活質(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，同時還避免了在檢測過程中對蔬菜的損害。但是目前還存在普及下不廣，檢測技術(shù)還有待進(jìn)一步提高的缺陷亟待解決。大量的實踐表面該項技術(shù)的使用能夠大力提高蔬菜外部檢測的準(zhǔn)確度和效用，因此，通過對機(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，通過利用計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對農(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)對蔬菜的外部品質(zhì)進(jìn)行檢測分析，該檢測方法能夠很好地提高人工采集信息檢測分析數(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)的檢測分析結(jié)果，對蔬菜外部品質(zhì)的檢測分析具有重大意義，通過對該項技術(shù)的改良發(fā)展，能夠有效提升對數(shù)量外部品質(zhì)分析的精準(zhǔn)度與速度，對蔬菜種植業(yè)的發(fā)展具有積極推動作用[3]。