طراحی، ساخت و ارزیابی دستگاه سورتینگ میوه‏ با استفاده از بینایی ماشین

سورتینگ اصطلاحی به معنای درجه بندی و دسته بندی محصولات کشاورزی است. در بیشتر موارد، سورتینگ مقدمه ای برای بسته بندی محصول کشاورزی محسوب می گردد. ضمن اینکه در بازارهای میوه و تره بار جوامع مدرن، به طور تقریبی تمامی میوه ها و سبزی ها به صورت سورت و برچسب گذاری شده عرضه می شوند و این امر سبب تشخیص آسان تر کیفیت محصول، توسط مشتری شده و توزیع و عرضه منظم تری را به دنبال خواهد داشت.هدف از اجرای این تحقیق، ساخت دستگاه سورتر میوه های گیلاسی بر اساس تکنولوژی پردازش تصویر می باشد. دستگاه سورتینگ ارائه شده قادر به شناسایی و جدا کردن میوه های گیلاس،زردآلو، شلیل، هلو و آلو بر اساس بینایی ماشین می باشد. دستگاه در نرم افزار آباکوس طراحی و در کارگاه گروه مکانیک ماشین-های کشاورزی دانشگاه ارومیه ساخته شد. عملکرد دستگاه طوری است که ابتدا میوه ها در قسمت تک کن دستگاه قرار می گیرند و پس از جدا شدن از یگدیگر با فاصله های مشخص از هم بر روی تسمه نقاله حرکت می کنند. عملکرد سورتر ساخته شده برای سه میوه مختلف (گیلاس، زردآلو و گوجه فرنگی) مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیز داده و بررسی تصاویر در فضاهای رنگی مختلف صورت گرفت و نتایج نشان داد که بهترین فضا برای بررسی رسیدگی میوه گیلاس در فضای rgb می باشد (در هر سه میوه). همبستگی بین توابع مختلف مولفه های رنگی و شاخص رسیدگی گیلاس نشان داد که مولفه قرمز بالاترین همبستگی را دارد. دقت جداسازی آلگوریتم بر مبنای شاخص رسیدگی بیش از 90% محاسبه شد. نتایج نشان داد که دقت متوسط آلگوریتم در جداسازی گیلاس های معیوب نیز 89.6% بود. بالاترین دقت مربوط در تشخیص عیوب مربوط به گیلاسهای کرم خورده بوده و کمترین دقت مربوط به تشخیص گیلاسهای دوقلو می باشد. نتایج آنالیز آلگوریتم در شرایط مختلف نشان داد که بیشترین دقت آلگوریتم برای طبقه بندی بر مبنای اندازه می باشد (دقت 95.2%). الگوریتم نوشته شده با نرم افزار متلب، قادر به جداسازی زردآلو بر اساس رسیدگی، عیوب سطحی و اندازه می باشد. جداسازی بر اساس رسیدگی، با محاسبه میانگین r، gو b با دقت 93.63% و جداسازی میوه های معیوب از سالم با دقت 92% و در نهایت جداسازی بر اساس اندازه، با استفاده از باینری تصاویر با دقت 96.93% انجام گرفت.