通过低成本可见LED结构照明反射率成像和基于特征的分类模型,对"Korla"梨的早期伤检测
Mengwen Mei1, Zhonglei Cai1, Xinran Zhang1
1College of Mechanical and Electrical Engineering, Shihezi University, Shihezi, China.
Frontiers in plant science
|November 30, 2023
概括
结构照明反射成像 (SIRI) 有效地检测到梨的早期伤. 这种低成本可见LEDSIRI方法实现了高精度,为自动水果分类和损害评估提供了有价值的工具.
科学领域:
- 农业工程 农业工程
- 光学传感技术的技术
- 收获后技术 收获后技术
背景情况:
- 对于自动分类而言,非破坏性检测水果伤至关重要.
- 结构照明反射成像 (SIRI) 是一种有前途的光学技术,用于伤检测.
研究的目的:
- 开创低成本可见LED SIRI的应用,用于早期检测"Korla"梨的皮下伤.
- 为了确定SIRI在梨子伤检测中的最佳空间频率.
- 开发和评估用于分类伤严重程度的机器学习模型.
主要方法:
- 分析了三个伤度和十个空间频率 (50-500周期m-1).
- 使用对比指数 (CI) 确定最佳空间频率 (150周期m-1).
- 从模块化AC和RT图像中提取的纹理特征,使用LS-SVM,PLS-DA和KNN模型.
主要成果:
- 在所有测试模型中,RT图像的性能始终优于AC图像.
- 使用RT图像的LS-SVM模型实现了最高的检测精度 (高达98.9%).
- 对于轻度,中度,重度和混合伤,可以实现准确的分类.
结论:
- 可见LED SIRI是有效的早期检测"Korla"梨的伤.
- 这种技术为低成本,非破坏性水果损害评估提供了有价值的参考.
- 优化的SIRI参数和LS-SVM模型为自动化水果分类提供了高精度.
