基于机器视觉的蔬菜外部品质的检测方法研究

李骥鸿 田瑞新 王德信 胡延贝 苏海峰 田同平 张娟 张伶

山东旺天下农业旅游发展有限公司 山东菏泽 274100

机器视觉如今在农业领域运用愈发广泛，其具有非接触、精确度高、速度快、采集量大的优势，能够取代人工成为优秀的农作物信息采集工具，将其与蔬菜种植相结合，运用机器视觉技术对蔬菜外部品质进行研究分析，能够大量采集蔬菜外部样本，通过颜色分析、外部形态分析、蔬菜表皮分析等专业方式，对蔬菜外部品质作出全面评估，最终形成详细的分析报告，提供给种植者与研究者详尽的信息，对蔬菜种植品质的调整与发展具有重大意义[1]。

1 采用机器视觉对蔬菜外部品质进行检测的优势

1.1 具有实时性、高效性

机器视觉技术的运用能够实时对蔬菜的外部品质进行图片的采集，避免了人工采集受到人力、天气等条件因素的干扰而只能采用分时段抽样抽检，充分保证了对蔬菜外部品质的实时监控，大幅度提高了检测效率，并充分解放了人力。

1.2 确保检测结果的客观性、准确性

由于机器视觉是运用计算机或者图片处理器等设备对人的视觉进行模拟，有效避免了人的视觉可能受到的环境等外部因素的影响，充分确保了检测结果的客观与准确性。该项技术对比传统通过人的肉眼对蔬菜外部品质进行判断来说，能够更加客观地通过对各项指标进行机械化比对得出结论，确保了评价标准的一致性与结果的可靠性。

1.3 检测过程无接触、无损伤

机器视觉技术通过智能化手段，能够最大程度地感知周围环境，因此不需要对检测物品进行接触就能够感知到物品的各项检测指标，在对蔬菜进行外部品质检测时，无需对蔬菜进行接触就能够得到各项检测指标并进行分析，避免了对蔬菜的损伤还能够确保检测数据的可靠。

2 采用机器视觉对蔬菜外部品质检测的具体方法

2.1 获取蔬菜外部图像，进行精准分割

机器视觉技术的使用首先就需要对蔬菜的外部进行照片信息采集，通过对图片的获取得到其最外化最直观的图片信息。可以使用数码摄像机对蔬菜的外部进行照片采集后将图片储存进计算机中，在图片采集的过程中要注意背景与光源的选择不要产生过大的干扰。在图片采集过后，下一步便可以对采集到的图片进行分割处理，将蔬菜外部的图片进行扩大细节化处理，得到更加具体的外部品质信息。通过对比各项参数信息，对蔬菜外部品质做出一个基本的总体预估。

2.2 增强蔬菜外部图像色彩处理效果

增强图像技术能够使分割后的出现虚化、清晰度下降的图片变得更加清晰，通过消减噪声等方式对图片进行增强，给技术人员提供更加精准的信息。在获取了清晰的图像信息之后，再对图像进行色彩处理，在色彩处理下，原本看上去外表相差不大的蔬菜外部品质图像能够清晰显露出差别，让品质判断更加易于判断[2]。

2.3 大量采集数据增加检测结果准确度

由于机器视觉对数据的采集不再是单一样本的分析，而是一次性对大量样本进行实时采集分析，这就能够确保样本数量，一次性对大量的蔬菜外部品质进行同时分析，能够一次性检测出同一个地区或者同一个试验田中的蔬菜进行品质检测，有效增加检测结果的准确性和可靠性。

3 采用机器视觉对蔬菜外部品质检测的前景

3.1 对蔬菜按照外部品质进行分类

由于机器视觉技术能够快速准确地对蔬菜外部品质作出判断，能够后续根据检测出的结果对蔬菜的大小、颜色、形状等作出判断与分类，提升了蔬菜的商业价值，将同一品种的蔬菜进行不同品质的分类，标码出不同的商业价值进入市场，即利用机器视觉技术对蔬菜进行分级提升蔬菜的商业价值。

3.2 对蔬菜进行缺陷识别

机械视觉技术的运用能够通过多个方面对蔬菜外部品质进行检测和判断，比如通过颜色的检测来判断蔬菜的成熟程度、通过对蔬菜的大小来判断蔬菜的成熟度与生长状态、通过对蔬菜的形状来判断蔬菜生长是否健康、品质如何。将各方面检测结果结合判断，就能够判断蔬菜是否具有缺陷，识别缺陷过后就能够对蔬菜进行筛选淘汰，挑选出品质优良的蔬菜进行研究和市场投放。

3.3 通过机器视觉技术促进蔬菜种植业发展

随着社会的发展人们的生活水平不断提高，人们对于生活质量的要求也越来越高，蔬菜作为人们生活的必需品，人们对其质量与健康的关注与日俱增。因此如何高效完成蔬菜的挑选，确保蔬菜的质量是蔬菜种植生产研究的当务之急。机器视觉技术的运用能够很好保证目前蔬菜质量的需求，同时还避免了在检测过程中对蔬菜的损害。但是目前还存在普及下不广，检测技术还有待进一步提高的缺陷亟待解决。大量的实践表面该项技术的使用能够大力提高蔬菜外部检测的准确度和效用，因此，通过对机器视觉技术的推广能够有效促进蔬菜种植业的发展。

4 结语

综上所述，我国目前的农业技术已经进入全新的发展阶段，已逐渐向机械化、信息化发展，通过利用计算机与互联网技术，对农业信息进行大量采集，在大量数据采集的基础上对农产品种植进行改良与发展。本文主要叙述了如何运用机器视觉技术对蔬菜的外部品质进行检测分析，该检测方法能够很好地提高人工采集信息检测分析数据的效率，并通过样本数量的增大来作出更加精准的检测分析结果，对蔬菜外部品质的检测分析具有重大意义，通过对该项技术的改良发展，能够有效提升对数量外部品质分析的精准度与速度，对蔬菜种植业的发展具有积极推动作用[3]。