文摘
进行了这个实验来确定方程有关的水果表面的颜色数字值油棕种植水果的成熟阶段。捕获的图像被放大和鲜果串使用尼康数码相机,和色调的计算是使用频率最高的价值决定的R,G,B颜色直方图分析软件组件。新过程监控的图像像素值油棕果实颜色表面实时成长成熟了。估计一天收获预测计算是基于关系模型为色调值与中果皮石油开发的内容。仿真模型退化,预计收获的日子或鲜果串的前几天收获。从实验结果中果皮含油量可用于实时含油量测定MPOB颜色表。的图来确定一天收获了鲜果串在这个研究。石油被发现开始开发中果皮水果在65天前水果成熟成熟阶段75%的石油中果皮干燥。
1。介绍
基本上,鲜果串分为四类,黑色,努力,成熟,过熟。然而,在最初的研究中,使用了三种类型的鲜果串,成熟,生,过熟。摄像机视觉系统开发的这项研究是由两个关键组件。第一个组件是硬件组件,系统将函数作为图像。第二部分是分析捕获的图像的软件部分由硬件组件。成熟的鲜果串的系统进行预测处理捕获的图像。这项研究的主要硬件系统是一个数码相机捕获的图像样本油棕水果和测光表检测强度的光。样品照片拍摄在MPOB油棕种植园,Bangi喇嘛,雪兰莪州,马来西亚。油棕鲜果串成熟度预测在这个研究是由确定油棕的色调值在不同的成熟阶段。预测也在色彩之间的关系和含油量的水果。
第一监控时间油棕果和照明强度从12月11日,2008年到2008年12月31日。第二监控时间从8月10日举行,2009年到2009年10月6日。8到9周内所有实验进行了监测。鲜果串图像捕获只有在果实完全成熟的果实颜色的皮肤变黑红色。这是基于哈立德和阿巴斯的研究(1),提到;年轻的水果成熟阶段(花后7 - 11周内open-anthesis),水果的肤色是黑色,只有红黑色的持续时间的变化。他们提到了水果,开花后在15到17周,表面黑色+红色黑油比例小于5%时,18岁到19周后开花,果实颜色是红橙与40 - 48%石油内容,在20到22周,水果的颜色表面红色橙色+橙色,在开花后22到23周,水果的颜色是橙色和含油量超过50%。含油量的测量是基于百分比的石油用新鲜中果皮比率。它是潮湿的基线测量。
本研究进行了从选择不成熟的水果(黑色表面),直到衰萎的表面(橙色)。照明强度的因素油棕种植园的树冠下被淘汰使用色调颜色值在特定的相机参数。阳光的辐射截获了油棕树冠间作系统对增长的太阳辐射资源,导致强度下降。
2。方法
模型是用Visual Basic 6.0和用来模拟和预测合适的天收获鲜果串。只有一个后代(硬脑膜XPisifera)被认为是仿真模型。主要输入参数及其数学表达式。这个方程的主要输入变量(我)色调的水果图片,(2)中果皮含油量的鲜果串(干基测量)。
仿真开始与一个实验开始从果实在未成熟的阶段,直到达到过熟的阶段。图1显示了整个项目的仿真研究中。尼康coolpix 4500数码相机和日本基恩士视觉系统被用来捕捉水果图像数字化。相机设置为手动模式,使常数图像输出。相机的快门速度参数被设置为1/8,和曝光设置为最大值。这个参数值实验适合捕捉一整天的鲜果串形象的转变。图片来自实际种植油棕榈树的树冠下的状态。捕获图像会议完成后,收集3小果实的化学测试。这些小果实采摘必须从外部的监控区域。这些步骤被重复,直到成为overripened鲜果串。50多个图像在摄影中捕获会话。
在GUI程序的运行过程中,用户选择要分析的图片使用VB 6.0。用户需要喂鲜果串图像到软件和运行的函数来获取直方图值RGB在监控区域的图像。最大的R,G,B价值,色调的价值将决定,相比之下,日本基恩士视觉系统的色调值。当用户想要分析另一个图像鲜果串,他们必须重复相同的过程如前所述。最后,中果皮和含油量的图像像素值在这个程序自动绘制。
2.1。计算色调值(HVM)
捕获的图像被输入到软件,这些图像进行分析使用RGB直方图模块为了得到最大RGB值的成熟的鲜果串形象阶段。图2显示了计算的流程图色相数字值。获得的图像的颜色值RGB转换价值和将验证通过比较从日本基恩士视觉系统获得的价值。在这个实验中,只有色调()数字值测量确定鲜果串而饱和的颜色表面()和强度()值,它们不是用于颜色测量。相同的技术也采用阿卜杜拉et al。2),使用单一的色调值区分不同成熟阶段的鲜果串,和饱和度和强度的值被忽略。直方图方法基本上只是一个图形频率的强度的红色,绿色,蓝色,或在使用一个图像亮度。
2.2。计算采油比(OERM)
图3中果皮节目所涉及的步骤计算石油含量比例。整个干重模型用于计算oil-to-dry中果皮比率。
整个干重计算如下: 在哪里
的oil-to-dry中果皮描述如下: 整个干燥wt WDW;TW顶针wt。
所以,中果皮石油含量的平均值计算使用以下方程: 在哪里=油干中果皮业者1;油干中果皮业者2;油干中果皮业者3。
2.3。计算一天的收获鲜果串(DHM)
图4显示了该方法来确定收获的日子。中果皮石油的关系满意的色调值可以表示鲜果串由以下方程: 相关回归,显示了显著水平参数关系。最好的回归色相值之间的相关性与中果皮含油量总是1。
图5显示了计算的流程图(DHM)鲜果串收获的一天。的计算和估计一天收获鲜果串模型描述如下: 其中75%是最大中果皮含油量获得成熟的鲜果串所提到的al -和努尔3),中果皮石油含量%计算,65是收获的天数和鲜果串也是第一天鲜果串发展中果皮含油量为0%。中果皮含油量最高,75%,是通过索氏提取器的化学分析实验室。0天意味着实际对含油量在75%,鲜果串收获的一天一天计算。
假设的价值中果皮含油量35%。从图5和流程图,在收获之前的天数将35天。
3所示。结果和讨论
MPOB色度计是用于确定基于中果皮油棕果实表面的成熟的颜色。该设备用于本研究验证油棕果实的成熟后决定使用索氏提取过程中果皮含油量。图6显示颜色数字值的关系与油棕果实成熟度级别。从表中1,158年到179年的色调值表明未成熟的鲜果串,185 - 212表示不够成熟的鲜果串和224年至255年,表明成熟的鲜果串。
3.1。估计收获20岁的鲜果串
天适合收获基于方程的计算。成熟度模型仿真是基于线性插值方法在确定分配的最大含油量为收获成熟的鲜果串和日期。哈桑和努尔3]提到,75%的石油中果皮干燥成熟的鲜果串表示。实验日期为线性插值操纵这一天收获鲜果串中果皮含油量在75%,意味着零收获决定。鲜果串的成熟阶段在视觉形象评估确认。图7显示了估计模型中果皮石油预测内容与收获的一天。高的相关性中果皮石油关系内容的发现和收获日期与方程和回归的平方,高和可接受的。线性回归方法被用来生成一个方程插值获取所需的天鲜果串。从图,石油开始发展水果前54天收获20岁的鲜果串油棕果实。
图8显示了鲜果串的模型来预测收获天20岁的油棕榈树。中果皮含油量的图形关系随着数字值结合的图像色调中果皮含油量与天收获鲜果串(红线)。中果皮石油开发的内容被发现前54天收获鲜果串。0天意味着丰收的一天最多鲜果串中果皮含油量为75%(蓝色虚线)。图8作为一个标准的图来预测20岁的鲜果串收获天。
3.2。估计收获16岁的鲜果串
收集的数据包括如上所公布的16岁的鲜果串也是Razali et al ., (4]。否则需要找到一个周期时间鲜果串的时代之间的关系在所有数据实验;早些时候的收获是在5岁,16岁站在中间,而25年站作为鲜果串的时间周期。图9显示了估计模型中果皮含油量的收获日期预测。高的相关性中果皮石油关系内容的发现和收获日期与方程和回归的平方,= 0.904高和可接受的。石油开发水果收获前66天的鲜果串16岁的油棕果实。
图10显示了鲜果串的模型来预测收获天16岁油棕榈树。中果皮含油量的图形关系随着数字值结合的图像色调中果皮含油量与天收获鲜果串(红线)。中果皮石油开发的内容被发现前66天收获鲜果串。66 0天,图中的小单元被划分为35岁,和每单位1.89天。0天意味着丰收的一天最多鲜果串中果皮含油量为75%,(蓝色虚线)。让我们说如果180年捕获的图像的鲜果串色相,含油量为57%,水果需要17天或408小时收获鲜果串(蓝线)。
3.3。估计收获5岁的鲜果串
图11显示了估计模型中果皮含油量的收获日期预测。高的相关性中果皮石油关系内容的发现和收获日期与方程和回归的平方,= 0.80高和可接受的。从图,含油量为65%的水果收获前60天的鲜果串5岁的油棕果实。
回归的平方5岁的树鲜果串被发现低于16和20岁。这是由于实验日期才开始中果皮含油量在0%。在实际的实验中,我们不知道的内容在果鲜果串油。测定果实中果皮含油量只有测量使用的基础过程的标准群分析。索氏提取器机、烤箱等被用来在实验前进行了讨论。图12显示了模型预测收获天鲜果串5岁油棕榈树。中果皮含油量的图形关系随着数字值结合的图像色调中果皮含油量与天收获鲜果串(红线)。中果皮石油开发的内容被发现65%收获前60天鲜果串。60 0天,图中的小单元被划分为46和每单位1.30天。零天意味着一天收获的最大中果皮鲜果串油含量75%(蓝色虚线)。让我们说如果200年捕获的图像的鲜果串色相,含油量为69.8%,水果需要33天或792小时收获鲜果串(蓝线)。
3.4。总体估计收获鲜果串
图13显示了整个中果皮含油量收获天估计模型预测的鲜果串20日,16岁,5岁油棕榈树。高的相关性中果皮石油关系内容的发现和收获日期与方程和回归的平方,= 0.81是可以接受的。从图在图12中果皮中,油被发现开始开发水果在水果成熟成熟阶段前65天表示75%的石油中果皮干燥。
中果皮含油量之间的关系与色调的价值可以表示鲜果串由以下方程: 在哪里中果皮石油含量%和吗是色调值。中果皮含油量是由颜色数字值使用方程(7)。尼康数码相机用于捕获的图像在上传之前鲜果串分析软件开发使用Visual Basic编程源代码。图13显示了评估模型的中果皮含油量和收割天预测油棕鲜果串。收割的时候,就是确定基于75%中果皮石油内容显示作为鲜果串(成熟的阶段3]。线性插值技术用于修复日期中果皮达到75%的含油量早些时候讨论。收获的日子鲜果串是由比例的中果皮含油量使用线性方程,如图14。石油的发展中果皮水果开始在65天前水果成熟成熟阶段。65 0天,图中的小单元分为66和每单位2.10天收获了鲜果串。0天意味着一天收获最大的鲜果串中果皮含油量为75%(蓝色虚线)。让我们说如果170年捕获的图像的鲜果串色相,含油量为41%,收获的水果需要29天鲜果串(蓝线)。
3.5。天估计仿真的验证获取鲜果串
一群水果通常需要在20到22周成熟后开花(5- - - - - -7]。在这个实验中,所花费的时间鲜果串成熟和收获是22周后花完全开放授粉过程(开花期)。类似的发现也提到了哈立德和阿巴斯(1),他们已经开发出一种微带传感器为了确定对油棕果实收获的一天。他们提到中果皮含水量可以表示水果的年龄,开花后数周,。表1显示了含水率的相关性,开花后水果的年龄对收获之前的周数。这意味着从色调值的图像、最佳收获所需的天数大约是14天或2周内。哈立德和阿巴斯(1)声称,他的方法是更好的对水果成熟度的评估精度和时间效率与传统的水果采集机。否则元素接触测量方法克服了这一研究。在实际的实验中,被认为是成熟的鲜果串当有宽松的水果发现躺在地上,那是经过65天的持续监控从生阶段(也证实在运行中果皮采油之后)。收获计算基于合适的天(11)这表明最大75%的石油中果皮干燥的3,8]。
这是一个协议,通常在20到22周后成熟鲜果串开花后(5- - - - - -7]。因此,开发仿真模型来预测收获一天同样建立了鲜果串哈立德和阿巴斯(1]。他们使用的收获时期的周数仍在在这个研究范围收获的一天。收集基于色调值的预测模型用于这个项目的使用更先进的比微带传感器(9,10]。Razali et al。9)使用RGB(红、绿、蓝)颜色空间方案预测户外鲜果串的成熟阶段,发现只有红色的形象空间组件与成熟指数相关性而绿色和蓝色空间分量被忽略了。这些使色调颜色组件代表整个鲜果串表面发现更好的颜色相比,唯一的红色组件在RGB颜色空间的影响。这种工作方法可用于实时预测在实际的油棕种植园中,这个方法还使用无损设备应用程序。相机可以拍摄图像甚至从地面而不是选择样本水果在树上为了运行微带传感器应用程序(4]。
4所示。结论
估计一天收获预测计算是基于关系模型为色调值与中果皮石油开发的内容。标准的相机捕捉鲜果串图像时,图像将使用色相分析数字值关联的含油量果实中果皮。退化的仿真模型和预测收割的日子或鲜果串的前几天收获。从实验结果中果皮含油量可用于实时含油量测定MPOB颜色表。图来确定天鲜果串收获了在这个研究。石油被发现开始开发中果皮水果水果成熟成熟阶段前65天75% oil-to-dry中果皮。
确认
作者感谢所有工作人员特别是来自农业和生物工程系,马来西亚Putra大学,Serdang,雪兰莪州,马来西亚提供所有材料和工具进行这项研究。