水果分類識(shí)別與成熟度檢測(cè)技術(shù)綜述＊

陳貝文，陳 淦

（廣東外語(yǔ)外貿(mào)大學(xué)南國(guó)商學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院，廣東 廣州 510545）

0 引言

水果產(chǎn)量的提升大大地提高了對(duì)水果的品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)的要求。在生產(chǎn)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)，需要對(duì)水果分類分揀以便于后面品質(zhì)檢測(cè)。在銷售環(huán)節(jié)，依據(jù)水果的成熟度、糖度、外觀完整度和尺寸等方面對(duì)水果進(jìn)行分級(jí)銷售來(lái)提高銷售量。如何快速且準(zhǔn)確地對(duì)水果進(jìn)行大規(guī)模品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)是一個(gè)迫在眉睫的問題。

早期的水果品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)是人工完成的。后來(lái)，機(jī)械代替了大部分人工的品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)的步驟，極大地提高了效率。但是由于機(jī)械的準(zhǔn)確度低，仍無(wú)法完全替代人工。基于機(jī)器視覺技術(shù)分揀系統(tǒng)利用攝像頭或光譜成像設(shè)備替代人類視覺對(duì)水果進(jìn)行圖像采集，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)水果圖像的識(shí)別、檢測(cè)與分級(jí)，最終篩選出不同分級(jí)的水果。因此，利用機(jī)器視覺對(duì)水果進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)是水果行業(yè)的發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是目前還有許多關(guān)鍵問題需要解決。例如，水果品質(zhì)的情況復(fù)雜，檢測(cè)難度大；對(duì)不同類別水果的品質(zhì)檢測(cè)與分級(jí)通用性低等。這些問題迫切需要得到解決。為了更全面地了解目前水果檢測(cè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，為后續(xù)研究提供參考，本文總結(jié)歸納了水果分類與識(shí)別、水果成熟度檢測(cè)的研究方法、原理和步驟。同時(shí)還對(duì)常見的水果數(shù)據(jù)集進(jìn)行總結(jié)，并簡(jiǎn)單介紹了數(shù)據(jù)集的特點(diǎn)、用途。

1 水果分類與識(shí)別

目前水果分類與識(shí)別技術(shù)主要有以下兩大種方法：第一種是提取紋理、顏色、形狀等特征，通過(guò)傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建水果分類器；……