Повышение эффективности сортирования яблок на основе цветных телевизионных датчиков
Диссертация
Дальнейшим развитием подобных систем были попытки создать сортировочные системы для дифференциальных показателей качества — пятен повреждений, болезней, проколов и т. п. Первоначально такие распознающие системы создавались на базе оптико-механических сканирующих, а затем — телевизионных вычислительных устройствах — монохромных и спектрозональных, с использованием телевизионных (видео) датчиков… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Сортировка плодоовощной продукции и её место в технологическом процессе обработки пр одукции
- 1. 2. Системы распознавания качества продукции
- 1. 3. Системы технического зрения
- 1. 4. Выводы. Цель и задачи исследования
- ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХНОСТИ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ КАЧЕСТВА ЯБЛОК
- 2. 1. Цветовые характеристики изображения поверхности плода
- 2. 2. Теоретические основы распознавания в трехмерном R, G, В -пространстве признаков
- 2. 3. Линейная нейронная модель для распознавания пикселей изображения при распознавании показателей качества плодов
- 2. 4. Анализ применимости различных источников света для распознавания качества продукции
- ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 3. 1. Программа исследований
- 3. 2. Методики экспериментальных исследований
- 3. 2. 1. Описание стенда для исследования полноцветных изображений поверхности плодов
- 3. 2. 2. Методика получения цветовых характеристик показателей качества поверхности плодов
- 3. 2. 3. Методика обработки изображений показа телей качества
- 3. 2. 4. Методика нахождения разделяющих функций показателей качества
- 3. 3. Имитационная модель определения товарного сорта плодов
- 3. 3. 1. Процедуры имитации сортирования плодов
- 3. 3. 2. Имитационная модель устройства сортирования плодов
- 3. 3. 3. Генератор изображений показателей качества
- 3. 3. 4. Блок весовых коэффициентов Б
- 3. 3. 5. Блок порогов показателей качества
- 3. 3. 6. Блок расчета товарного сорта
- 3. 3. 7. Окно управления имитационной моделью
- 3. 4. Методика проведения имитационного эксперимента
- ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
- 4. 1. Результаты эксперимента по определению RGB координат показателей качества
- 4. 2. Результаты обработки нормированных RGB координат показателей качества с целью получения разделяющих функций между классами
- 4. 3. Имитационное моделирование процесса разделения показателей качества в rgb — пространстве
- 4. 4. Результат имитационного эксперимента по определению товарного сорта плода
- ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 5. 1. Использование имитационной модели распознавания качества плодов в сортировочных устройствах
- 5. 2. Блок распознавания качества плода для сортировочного устрой
- 5. 3. Компьютерный вариант распознавания качества плодов
- 5. 4. Экономическая эффективность применения блока распознавания
- ВЫВОДЫ
Список литературы
- Авторское свидетельство СССР N 650 468 «Устройство для обнаружения дефектов на поверхности плодов’УГордеев А.С., Четвертаков А.В.//Бюллетень „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1978, — N 25.
- Авторское свидетельство СССР N 707 478 „Устройство для обнаружения дефектов на поверхности плодов"/ Четвертаков А. В., Гордеев А. С., Ильинский А. С., Соловьев В.Н.//Бюллетень „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1979.-N 22.
- Бородин И.Ф., Гордеев А. С. Способ определения качества плодов и овощей. Авторское свидетельство СССР N 561 800. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“. 1977.- N 22.
- Бородин И.Ф., Гордеев А. С. О возможности контроля механических повреждений на плоде фотоэлектрическим методом. //Доклады ВАСХНИЛ, 1975, 12.
- Бородин И.Ф., Гордеев А. С. Оптоэлектронная установка для сортирования яблок.//Механизация= и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1976, 2.
- Будаговская О. Н: Математическая модель процесса съема видеоинформации в высокопроизводительных линиях товарной обработки с автоматическим управлением. //Математическое моделирование в садоводстве / ВНИИС им. И. В. Мичурина. Мичуринск, — 53−57 с.
- Будаговская О.Н. Универсальная полуавтоматическая установка для сортирования фруктов и овощей по качеству //Перспективы отечественного садоводства. Киев, 1991, с. 138.
- Будаговская О.Н. Оптикоэлектронный контроль качества яблок: Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1993.,-16с.
- Гордеев А.С. Исследование метода и разработка автоматического устройства послеуборочной обработки яблок. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: 1977.
- Гордеев А.С., Гасанов А. К., Богоявленский А. К., Бородин И. Ф. Устройство для сортировки плодов и овощей по цвету.//Авт. свидетельство СССР N 624 664. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.-1978.- N35.
- Гордеев А.С. Устройство для автоматической сортировки яблок.// Проблемные вопросы автоматизации производства. М., 1978.
- Гордеев А.С. Минимизация погрешностей автоматического сортирования яблок по качеству.// Сборник научных трудов ВНИИС им. И.В.Мичу-рина, вып.26, — Мичуринск, 1978.
- Гордеев А.С., Ильинский А. С., Соловьев В. Н., Четвертаков А. В. Устройство для обнаружения дефектов на поверхности плодов. //Авт. свидетельство СССР N 707 478. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1979.- 48.
- Гордеев А.С. К вопросу автоматического сортирования яблок.// Сборник научных трудов МИИСП им. В. П. Горячкина, т.16, в.13, -М., 1979.
- Гордеев А.С. Определение качества плодов по цвету. //Консервная и овощесушильная промышленность. N 9. 1980.
- Гордеев А.С. Распознавание качества плодов, — В кн. Проблемные вопросы автоматизации производства (тезисы докладов). ВСНТО.- М., 1981.
- Гордеев А.С., Ильинский А. С. Устройство для сортирования плодов.// Авт. свидетельство СССР. 876 215. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1981.- 40 .
- Гордеев А.С., Будаговская О.Н: Устройство для распознавания качества плодов.// Механизация производственных процессов в- садоводстве. Сб. научных трудов, вып. 37, Мичуринск, 1982.
- Гордеев А. С. Кобозев Р.П., Ильинский А. С., Соловьев В. Н. Устройство для транспортирования плодов при сортировании. Авт. свидетельство СССР N 933 069."Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“, — 1982.- N 21.
- Гордеев А.С. Телевизионный автомат для калибрования яблок. //Мех. и электрификация с.-х. производства, 1982, N12, с. 55−57.
- Гордеев А.С., Будаговская О. Н. Оптический метод контроля качества плодов.//В кн. Краткие тезисы докладов Всесоюзной конференции молодых ученых, Мичуринск, 1982.
- Гордеев- А.С.,. Будаговская О. Н. Определение качества плодов спектрозональным методом://Дефектоскопия, 1985. N 3. 41−45 с.
- Гордеев А.С., Горшенин В. И. Автоматизация товарной обработки плодов.// Плодоовощное хозяйство, 1985, N2, с.48−51.
- Гордеев А.С., Бородин И.Ф, Ильинский А. С., Будаговская О. Н- Автоматизация сортирования яблок.// Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1986, N 4, с.50−52.
- Гордеев А.С. Алгоритмы классификации плодов по качеству. //Плодоовощное хозяйство 1987, N 6, 41 с.
- Гордеев А.С., Будаговекая О. Н., Кобозев Р. П. Устройство для автоматического управления сортировочной машиной. // „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1988.- N 16, стр. 50.
- Гордеев А.С. Проблемы комплексной механизации и автоматизации обработки плодов.//Механизация и электрификация сельского хозяйства, 1989, N9, с 15.
- Гордеев А.С. Математическое моделирование в садоводстве: Сб. науч. тр./ВНИИ садоводства им. И. В. Мичурина.-Мичуринск, 1990.
- Гордеев А.С. Машина для сортировки плодов. // Авторское свидетельство СССР. N 1 658 989. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1991.-N-21.
- Гордеев А.С. Автоматизированная обработка яблок. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. М.: 1996 г.
- Гордеев А.С. Исследование метода и разработка автоматического устройства послеуборочной обработки яблок. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: МИИСП, 1977
- Ильинский А.С., Гордеев А. С. Способ определения механических повреждений на плодах.//Авт. свидетельство СССР N 1 009 539. „Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки“.- 1983.- N13.
- Старовойтов В.И., Башилов A.M., Андержанов A.JI. Автоматизация контроля качества картофеля, овощей и плодов.-М.: Агропромиздат, 1987.-197с.
- Тенденция развития средств автоматического сортирования плодов и овощей по качеству. Обзорная информация. Серия „Новая сельскохозяйственная техника и методы ее испытаний“ ЦНИИТЭИ, М., 1978.
- Линия обработки томатов и фруктов голландской фирмы AWETA.
- Демидко М.Е., Беренштейн И. В. Механизация интенсивного садоводства (на укр. яз.). Киев, „Урожай“, 1970.
- Криценко В.П., Самохвалов С. Г. Анализ качества продукции инфракрасной спектрометрией- //Сельское хозяйство за рубежом, 1984, N 4, с. 6164.
- Нечаева И-А. Цветоведение и теория трехцветной репродукции. Mi: Государственное изд-во „Искусство“, 1956.-190 с.
- Мишкинд С.И. Системы технического зрения для автоматизации производства// Механизация и автоматизация производства, 1983,№ 6.С. 39−42.
- Schwartz G., Vicek J: Realtime image processing for robotic and inspection system with specialized processors// 2 Int. Conf. Artif. Intel, and Information -Control System of Robots. Prepr. of Papers. 1982, 18−22 October. P.220−223.
- Schmidberger E. J., Ahlers K. J. Quality Control with a Robot guided Electro-optucal Sensor// Proc. Of the 4-th Intern. Conf. On Robot Vision and Sensory Controls.9−11 October 1984. Londfon:U.K.P.27−35.
- Жаботинский Ю.Д., Сердцев A.A. Системы технического зрения для промышленных роботов // Зарубежная радиоэлектроника, 1985- № 12, С. 23−33.
- Levi P. CVS: A prayscale vision system for iconic image processing // Proc. Of the 4-th Intern. Conf. On Robot Vision and Sensory Controls. 9−11 October 1984^ London- U.K. P. 45−53.
- Быков P.E. и др. Телевидение: Учебное пособие для вузов.- М.: Высшая школа. 1988, 248 с.
- Горелик C. JI, Кац Б. М., Киврин В. И. Телевизионные измерительные системы.-М: Связь. 1980−49- Рудаков П. И., Сафонов В. И., Обработка сигналов и изображений * Matlab 5.x., ДИАЛОГ-МИФИ- Москва, 2000, с. 361
- Пересада В.П. Автоматическое распознавание образов. „Энергия“, Л., 1970.92с. с рис.
- Либенсон М.Н. и др. Автоматизация распознавания телевизионных изображений. М.,"Энергия», 1975.- 160с. с ил.
- Кормен Т., Лейзерсон Ч. Алгоритмы: построение и анализ. Издательство: Московский центр непрерывного математического образования, М.: 1999.-960 с.
- Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов.-М.: Наука, 1997.-560с.
- Лазарев Ю.Ф. MatLAB 5.x. К.:Издательская группа BHV, 2000.-384с. (Серия «Библиотека студента»).
- Введение в Matlab 6, Н. Н. Мартынов, Москва, Кудиц-образ, 2002.
- Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт, 1999. — 288с.
- Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: учебный курс Спб: Питер, 2000. — 432.: ил.
- Абрашитов Р.Т., Пищухин A.M., Есин С. А. Оптимизация проблемно-ориентированных СТЗ. стр.6−7 в сб. «Методы использования искусственного интеллекта в автоматизированных системах», Самара, 1991.
- Берестенко Е.Б., Великотный М. А., Иванов Ю. В. Телевизионные информационно-измерительные системы контроля чистоты поверхностей для гибких автоматизированных производств// Электронная техника. Сер.8,1984,вып.3(108). С. 43−45.
- Бобров В.П. Применение систем технического зрения. Механизация и автоматизация производства. N 9, 1989, стр. 23.
- Бусаров Н.А. Сбор и товарная обработка плодов и ягод. М., «Колос», 1970.
- Генкин B.JI. и др. Системы распознавания" автоматизированных производств/ В. Л. Генкин, И. Л. Ерош, Э. С. Москалёв.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1988.-246с.: ил.
- Гольденберг Л.М. и др. Цифровая обработка сигналов: Справочник.-М.: Радио и связь, 1985. 312с.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы.-М.: Радио и связь, 1986, 521с.
- Горелик А.Л. Об одном подходе к выбору пространства признаков, используемого при построении системы распознавания объектов и явлений.-Кибернетика, 1972, № 4, с. 142−146.
- Горелик А.Л. Игровой подход к построению пространства признаков, систем распознавания объектов и явлений.-Кибернетика, 1973, № 5, с.114−116.
- Горелик А.Л., Гуревич И. Б., Скрипкин В. А. Современное состояние проблемы распознавания.-М.: Радио и связь, 1985.-160с.
- Гришкин В.М. Методы и средства построения прикладных систем технического зрения. Канд. Дисс.-Л.: 1987, 205с.
- Златопольский- В.И. и др. Сегментация изображения (состояние, проблемы)//Автоматика и телемеханика № 7., 1987, с. 3−56.
- Источники и приёмники излучения.-СПб.: Политехника, 1991, 240с.
- Казанцев Г. Д., Курячий М. И., Пустынский И. Н. Измерительное телевидение: Учеб. пособие для вузов/-М.: Высш. Шк., 1994.-288 е.: ил.
- Кольцов В.Н. Системы технического зрения для диагностики и неразрушающего контроля. Приборы и системы управления, N 5, 1989. МНПО «Спектр».
- Кривошеев М.И. Основы телевизионных измерений. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.,"Связь", 1976.-536с. с ил.
- Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация. Методика написания, правила оформления и порядок защиты. Практическое пособие для аспирантов и соискателей учёной степени.-2-е изд.-М.:"Ось-89″, 1998.-208 с.
- Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов.-М.: Радио и связь, 1987.-400с.
- Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. Машиностроение. Л, 1983, — 696 с.
- Новицкий П.В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений.-Л.: Энергоатомиздат, 1991.-304с.
- Обиралов А.И. Дешифрирование снимков для целей сельского хозяйства. М., Недра, 1982, 144с.
- Очин Е.Ф. Вычислительные системы обработки изображений.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989.- 136 е.: ил.
- Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. Пер. с анг. М.: Радио и связь, 1986. — 400 е., ил.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений: В 2 т. М.: Мир, 1982.
- Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов.-М.: Наука, 1977.-560с.
- Савельев А.Я. Арифметические и логические основы цифровых автоматов. М.: Высшая школа. 1980.
- Тарасевич Ю. Ю. Математическое и компьютерное моделирование. Вводный курс: Учебное пособие М.: Эдиториал УРСС, 2001. — 144 с.
- Техническое зрение роботов. М.: Машиностроение, 1990.-272с.
- Ту Гонсалес. Принципы распознавания образов. Мир.- М.: 1978.
- Узилевский В.А. Передача, обработка и воспроизведение цветных изображений. М.: Радио и связь. 1981.
- Хенсен Б.Л. Контроль качества. Теория и применение. М., 1968.
- Яншин В. В. Калинин Г. А. Обработка изображения на языке Си для IBM PC: Алгоритмы и программы М: Мир, 1994 — С., ил.
- Ярославский JI.П. Введение в цифровую обработку изображений— М.: Сов. радио, 1979.- 312с., ил.
- Kidode M., Tabata M., Aihara N. High-speed compact image processing system, TOSPIX// Toshiba revue, 1982, V.37. N. 12.P. 1047−1050.
- Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов/С.В. Мельников, В. Р. Алешкин, Рощин П.М.-Л.:Колос, 1972−302с.
- Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений, М:1977.-65с.
- Методика определения экономической эффективности модернизации технологических линий пищевой промышленности. М.: Минсельхозпром России, 1997−129с.
- Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций/Д.Э: Старик.-М-:Финстатинформ, 1996.-93с.
- ЮО.Шеффе Г. Дисперсионный анализ: Пер. с англ./Г. Шеффе.-М.:Физматгиз, 1963.-114с.
- Родиков С.А. Электронно-оптический контроль при обработке и хранении плодов//Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Мичуринск.: ВНИИС им. И. В. Мичурина, 1995 г.
- Родиков С.А. Построение математической модели электрофизических параметров плода. //Математическое моделирование в садоводстве / ВНИИС им. И. В. Мичурина. Мичуринск, — 57−62 с.
- Франчук Е. П: Товарное качество плодов. М: Агропромиздат, 1986. — 269 е., ил.
- Шерстяных В.М. Определение товарного сорта плодов при приемке и реализации с помощью ЭВМ. //Математическое моделирование в садоводстве/ ВНИИС им. И. В. Мичурина. Мичуринск, — 30−34с.
- Медведев B.C., Потемкин В. Г. Нейронные сети. MATLAB 6 /Под общ. Ред- К.т.н. В. Г. Потемкина. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002.-496 е.- (Пакеты прикладных программ- Кн. 4).
- Юб.Зборищук Ю. Н. Дистанционные методы инвентаризации и мониторинга почвенного покрова. -М.: Изд-во МГУ, 1992.- 86 с.
- Hagan М.Т., Demuth Н.В., Beale М.Н. Neural Network Design. Boston, MA: PWS Publishing, 1996.
- Гурьянов Д.В. Телевизионная система для исследования оптических характеристик поверхности сельскохозяйственной продукции./ Гурьянов Д. В., Гордеев А. С., Хмыров В. Д. // Вестник МГАУ.- Мичуринск 2000. — Ч:№ 1- С. 75−77.
- A.С.// Вестник МГАУ.- Мичуринск 2004.- Т.1.
- Гурьянов Д.В. Основы расчета телевизионных средств распознавания- качества продукции в сортировочных устройствах./ Гурьянов Д. В., Тищенко1. B.C. // Мичуринск-2001.
- Гурьянов Д.В. Принципиальные основы построения телевизионных сортировочных автоматов для плодоовощной продукции./ Вестник МГАУ.-Мичуринск 2001.- Т.1, № 4.- С. 82−88.
- Гурьянов Д.В. Блок распознавания качества // Вестник МГАУ.-Мичуринск 2004.- Т. 1.
- Гордеев А.С., Гурьянов Д. В., Рындюк К. Д. Имитационная модель определения товарного сорта плодов.
- Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. Сб.: КОРОНА принт, 2001.-320 е., ил.