計算機視覺在農(nóng)產(chǎn)品檢測中的應(yīng)用

常志敏

欒川縣公共檢驗檢測中心 河南洛陽 471500

農(nóng)產(chǎn)品的檢測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。其中最重要的是對于產(chǎn)品品質(zhì)的安全檢測以及產(chǎn)品分級加工環(huán)節(jié)。農(nóng)產(chǎn)品的安全品質(zhì)檢測是保障產(chǎn)品質(zhì)量以及消費者安全最重要的部分，如果將計算機視覺技術(shù)最大限度的應(yīng)用在農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測上，這樣能實現(xiàn)更安全化、自動化以及標準化的檢測。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)品檢測帶來更精準的把控，將安全穩(wěn)定性大大的提高[1]。

1 計算機視覺檢測技術(shù)

計算機視覺，也被稱為機器視覺，當初的設(shè)計原理主要是模擬人的眼睛，對物體有像人類一樣的認知，從而達到捕獲圖像，并將捕獲的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)去運用，最大限度的達到識別分析，并對其總結(jié)出數(shù)據(jù)理論的目的。從20世紀70年代開始，初期遙感以及醫(yī)學圖像的形成，對圖像處理技術(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)運用于各個行業(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，將感知的信息進行系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化、識別和傳遞，最終做出判斷并完成預期的目的。例如在特定品質(zhì)分倉貯運中，運用該系統(tǒng)測定，該系統(tǒng)運用視覺檢測能達到不破壞檢測物品的目的，運用檢測技術(shù)達到快速、準確、實時性的高效準則，對農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)用計算機視覺檢測技術(shù)能保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，以及達到最高的安全率，因此受到很多行業(yè)的廣泛運用。基于時代發(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，這樣才能達到更好的運用程度。

2 計算機視覺品質(zhì)檢測原理

計算機視覺是將攝影機拍攝到的物品傳輸?shù)较到y(tǒng)里面，對檢測的物品進行一系列的識別、傳輸、測量等操作，最后將系統(tǒng)采集到的圖像數(shù)據(jù)進行進一步的計算以及提取，實現(xiàn)像人類眼睛一樣的感官認知。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，從而簡化計算方式并提高整個計算機檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性；圖像采集裝置是將工業(yè)攝像機以及相應(yīng)的機械裝置整合，二者進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)中進行相應(yīng)的處理，最終根據(jù)特定算法提取目標特征，如產(chǎn)品的顏色，大小，品質(zhì)。隨著計算機視覺技術(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、結(jié)果質(zhì)量的檢測、品質(zhì)全的檢測等。

3 計算機視覺技術(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到可食用級別的產(chǎn)品。計算機視覺技術(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)用于三個重要區(qū)域：對于農(nóng)產(chǎn)品的分級應(yīng)用、農(nóng)產(chǎn)品顏色色澤檢測、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒定。我們著重于這三個板塊進行分析與研究[2]。

3.1 農(nóng)產(chǎn)品分級當中的應(yīng)用概括

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

3.2 農(nóng)產(chǎn)品顏色色澤檢測中的應(yīng)用概括

農(nóng)作物生產(chǎn)當中，顏色色澤是農(nóng)產(chǎn)品和食品的最重要內(nèi)容。利用計算機視覺系統(tǒng)可對產(chǎn)品的色澤進行分析，克服人眼的差異性，同時利用產(chǎn)品不同部分的不同顏色做好判斷和分析。對于農(nóng)產(chǎn)品而言，利用計算機視覺技術(shù)可以嚴謹?shù)臏y定胚芽的的顏色、特征以及參數(shù)。目前，該項技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于西瓜收獲中，以計算機的視覺技術(shù)檢測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價以及圖像處理技術(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)濟作物的產(chǎn)生，計算機視覺技術(shù)對高經(jīng)濟價值作物中進行深加工，能夠在很大程度上提高其經(jīng)濟價值，得到更進一步的升華。目前，我國大多數(shù)仍舊采用人工檢測，這樣不僅僅浪費較多的人力物力，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)鑒定工作當中的重要因素。將計算機視覺技術(shù)有效合理的利用到農(nóng)產(chǎn)品的檢測上，具有高效、實時客觀、取代人工檢測帶來的損害等諸多優(yōu)點。

4 結(jié)語

我國雖然加大了計算機視覺技術(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。這項系統(tǒng)的運用是非常復雜的，而計算機視覺技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上運用的時間是比較晚的，所以我認為我國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域上應(yīng)該加強對于計算機視覺技術(shù)的應(yīng)用，在農(nóng)產(chǎn)品檢測中應(yīng)該重視起來，讓計算機視覺技術(shù)得到最大程度上的運用，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]。