农业机械学报

作者：刘婷,芮成杰,李海涛,张绍英

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：球形水果;表面成像;缺陷斑块;面积失真度

基金：国家重点研发计划项目（2016YFD0400305）

针对机器视觉在线分选时球形水果表面缺陷斑块在图像中形状、尺寸失真的问题，依据射影几何原理和通用成像配置，建立了斑块的成像普遍方程及斑块成像面积的通用算法，分析了斑块图像的面积失真规律；利用Matlab建立了满足特定分选准确度要求下有效采像区域与成像系统参数的配置关系，提出了一种有效采像区域的简化划定方法；分别以半球块和埃及甜橙为实验对象，利用NI Vision Assistant对工业相机采集到的、位于划定区域内的缺陷斑块进行了面积失真度校验。实验结果表明，特定采像条件下，当失真度阈值A为20%时，求得最小球心角λ0min为79.32°来划定有效采像区域，采集到的5个半球块位于不同采像工位及其对应的采像姿态下的图像，有效采像区域内各缺陷斑块面积失真度均小于20%，满足失真度控制要求；同样地，5个埃及甜橙样本中，满足失真度要求的缺陷斑块比例分别达：97.38%、97.33%、94.22%、96.44%、97.78%。可见，利用球形水果表面缺陷斑块成像普遍方程预测结果进行图像的有效采像区域分割，即可实现对分选准确率的有效控制；通过测定有效采像区域中缺陷斑块面积进行分选阈值判断，有利于简化图像处理计算，为球形水果成像系统成像参数配置提供理论指导。

来源：2019年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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