اندازه‌گیری ویژگی‌های هندسی و مورفولوژیکی مغز پسته با استفاده از ماشین بینایی

مغز پسته یکی از مهمترین محصولات صادراتی ایران محسوب می‌شود. بنابراین درجه‌بندی دقیق آن از اهمیت زیادی برخوردار است. این محصول بر اساس استاندارد ملی ایران، با شمارش تعداد پسته در 100 گرم به سه دسته درشت، متوسط و ریز تقسیم می­شود. در این مقاله با استفاده از روش ماشین­بینایی، از تعدای مغز پسته با اندازه و شکل­های کاملاً تصادفی تصویربرداری و ذخیره­سازی در رایانه انجام شد. سپس، عملیات پردازش تصویر شامل بهبود عکس مغز پسته­ها جهت افزایش دقت لبه­یابی صورت گرفت. جهت استخراج ابعاد هندسی شامل بزرگترین قطر و مساحت، فرآیند کالیبراسیون دقیق با یک صفحه شطرنجی انجام شد. در استاندارد ملی ایران توجهی به سالم یا شکسته بودن مغز پسته جهت درجه­بندی این محصول نشده است. لذا در این تحقیق، روش سری فوریه برای استخراج ویژگی­های مورفولوژیکی مغز پسته شامل گردی، کشیدگی، تقارن، مثلثی و مربعی بودن با استفاده از توصیف­گرهای مرتبه پایین مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل از عملیات کالیبراسیون، دقت اندازه­گیری با میانگین خطای 09/0 میلی‌متر حاصل شد. با توجه به نتایج آزمایش تجربی مشاهده می­شود، با استفاده از پردازش تصویر و تکنیک سری فوریه، امکان بهبود استاندارد فعلی از نظر افزایش سرعت، کاهش هزینه­ها و افزودن پارامترهای شکل مغز پسته جهت تعیین میزان سالم بودن این محصول، امکان­پذیر است.

Geometric and morphological characteristics measurement of pistachios using the machine vision

Introduction: Pistachio cereals are one of the most important products in the export sector. Therefore, accurate grading of pistachios is very important. By counting the number of pistachios in 100gr according to the national standard of Iran, this product is classified into three categories of large, medium and small.;  Materials and methods: In this paper, the image of some pistachio cereals with different random size and shape was taken and stored in computers using the machine vision technique. Then, the image processing operations consisted of improving the pistachio images to increase the accuracy of edge detection was done. The exact calibration process was performed with a chessboard plate was conducted to extract the geometrical dimensions including the largest diameter and area. In the national standard of Iran, intact or broken pistachios are not considered to grade this product. Therefore, in this research, Fourier series method is used to extract morphological characteristics of pistachio cereals including roundness, elongation, asymmetry, triangularity and squareness using the low order descriptors. According to the results of the calibration operation, the dimensional measurement of pistachios with an average error of 0.09 mm is possible;  Results & Discussion: According to the experimental results, it is possible to improve the current standard of pistachio using image processing and fourier series techniques in terms of increasing measurement speed, reducing costs, and adding the shape characteristics of pistachios to determine the amount of intact or broken pistachios.