一种基于PCA的块状农产品在线识别装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于PCA块状农产品在线识别装置及方法，其方法包括：S1：根据PCA计算标准块状农产品的特征空间，提取主要特征和计算主要特征的特征参数；S2：对待识别块状农产品进行几何特征和矩不变特征组成的特征向量的采集，并根据S1中的特征参数，进行在线识别。本发明不仅实现了传统方法对块状农产品的分级、结果更客观公正、系统实时性高，并且不会对人的健康和块状农产品的卫生情况造成损害。

主权项

一种基于PCA的块状农产品在线识别装置，其特征在于，包括：切割系统，用于将农产品切割成块状；输送系统，用于输送所述块状农产品；机器视觉系统，用于采集所述块状农产品图像；图像识别系统，用于根据所述图像的数据计算块状农产品的几何特征及矩不变特征，并根据主成分分析PCA方法对块状农产品进行识别；其中，所述图像识别系统包括：图像输入输出控制模块，用于采集机器视觉系统中的块状农产品图像并将所述图像输出至图像分割模块，以及用于显示最终识别结果；图像分割模块，用于将所述块状农产品图像中的块状农产品目标从图像背景中分割出来，并进行预处理；图像特征提取模块，提取块状农产品的边界信息和重心，并计算块状农产品的面积、周长和弧度几何特征及矩不变特征；主成分分析模块，用于根据所述几何特征和矩不变特征计算块状农产品的特征空间，并采用PCA提取块状农产品的主要特征；图像特征匹配模块，用于计算待识别块状农产品的几何特征和矩不变特征与标准块状农产品的主要特征在所述标准块状农产品的特征空间的距离，根据待识别块状农产品与标准块状农产品的相似度得出最终识别结果；其中，所述切割系统包括：切丁机和漏斗，所述切丁机用于将农产品切割成块状，所述漏斗将块状农产品均匀洒落给所述输送系统；其中，所述输送系统包括：振动器、第一传送台、第二传送台、直流电机和调节滤板，所述振动器通过振动运动将从所述第一传送台上掉落下来的块状农产品振散、平铺，并且将所述块状农产品振动移动到所述第二传送台上，所述直流电机带动所述第二传送台运送块状农产品，所述调节滤板调节允许通过的块状农产品的大小及个数；其中，所述机器视觉系统包括：机器视觉支撑单元、CCD摄像机、LED平面光源和DSP高速图像处理单元，所述CCD摄像机和LED平面光源位于机器视觉支撑单元上方，所述DSP高速图像处理单元通过IEEE1394标准接口与所述图像识别系统连接，通过设置时钟触发CCD摄像机在一定的时间间隔内采集图像，并且将该图像通过具有IEEE1394标准接口的DSP高速图像处理系统传输到图像识别系统中，所述图像识别系统计算出待识别块状农产品的合格率，最后输出显示。