ارائه الگوریتم پردازش تصویر برای تعیین اندازه کریستال های شکر در محلول پخت

Publish Year: 1398
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: Persian
View: 706

متن کامل این Paper منتشر نشده است و فقط به صورت چکیده یا چکیده مبسوط در پایگاه موجود می باشد.
توضیح: معمولا کلیه مقالاتی که کمتر از ۵ صفحه باشند در پایگاه سیویلیکا اصل Paper (فول تکست) محسوب نمی شوند و فقط کاربران عضو بدون کسر اعتبار می توانند فایل آنها را دریافت نمایند.

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

NCFOODI26_407

تاریخ نمایه سازی: 20 آبان 1398

Abstract:

هدف از این پژوهش ارائه الگوریتم پردازش تصویر مناسب برای تعیین اندازه کریستال های شکر در محلول دیگ پخت(مسکوئیت) بود که بتواند ویژگی های اندازه و شکل ذرات درون دیگ پخت را بصورت آنی برای ارزیابی و بهبود کیفیتمحصول نهایی به ما بدهد. نمونه موردنیاز مسکوئیت از کارخانه تولید شکر شرکت کشت و صنعت نیشکر دعبل خزاییتهیه شد. پس از آماده سازی نمونه های کریستال های شکر در زیر لام و لامل، با استفاده از یک دوربین دیجیتال بارزولیشن 2 مگاپیکسل متصل به میکروسکوپ Olympus مدل Zs9 اقدام به تصویربرداری شد. ابتدا تصویر رنگی (RGB) گرفته شده به تصویر با فضای خاکستری تبدیل شد. سپس برای حذف نویزهای درون تصویر از جمله حباب ها، از ترکیبی از عملیات ساختاری مانند فرسایش و گسترش با فیلترهای مکانی از جمله فیلتر میانه استفاده شد. برای بهبود کنتراست تصویر از تابع تعدیل محلی هیستوگرام استفاده شد. برای بخش بندی تصویر کریستال های مسکوئیت،سه روش شامل تحدب، خوشه بندی فازی و بهینه سازی چندگانه مولفه اصلی (MICO) مورد استفاده قرار گرفت. برای بهبود عملکرد این الگوریتم های پردازش تصویر و جداسازی بهتر کریستال های شکر موجود در تصویر، از ترکیب روش های تحدب با خوشه بندی فازی و MICO نیز استفاده شد. برای تعیین دقت الگوریتم های پردازش تصویرطراحی شده، از تصویر مرجع استفاده شد. برای این کار، تصویر کریستال های مسکوئیت به صورت دستی و به وسیلهنرم افزار Image J بخش بندی و تفکیک شد. الگوریتم MICO و تحدب بر روی تصویر بخش بندی شده به روش دستی اعمال شد و پارامترهای هندسی کریستال های موجود در تصویر شامل میانگین روزنه (MA) و ضریب تغییرات (CV)در نرم افزار متلب محاسبه شدند. سپس این نتایج به عنوان مرجع برای تعیین دقت هر یک از الگوریتم های پردازشتصویر مورد استفاده قرار گرفت. در نهایت CV هر دو روش دستی و الگوریتم پردازش تصویر محاسبه و با یکدیگرمقایسه شد و درصد خطای اندازه گیری MA برای هر کریستال شکر محاسبه گردید. در تصویر بخش بندی شده دستی، میانگین MA دانه های شکر در تصویر برابر 4/22 میلی متر و انحراف معیار 1/57 میلی متر با CV برابر 37/34 درصد بدست آمد. پس از اعمال الگوریتم های پردازش تصویر مختلف بر روی تصویر، مشخص شد که ترکیب روشهای تحدب و MICO می تواند به خوبی کریستال های شکر را از یکدیگر جدا کند. در نتیجه، این روش برای تعیین اندازه کریستال های شکر در مسکوئیت در نظر گرفته شد. در بخش بندی تصویر با روش ترکیبی تحدب و MICO، میانگین MA دانه های شکر برابر 3/63 میلی متر و انحراف معیارشان 1/62 میلی متر با CV برابر 44/54 درصد بدست آمد. میانگین خطای اندازه گیری MA نسبت به روش دستی برابر با 20/3 درصد بود. به دلیل نزدیکی مقدار CV برایدو روش تعیین اندازه کریستال های شکر، می توان نتیجه گرفت که روش پردازش تصویر برای تعیین اندازه کریستال های شکر در محلول پخت مناسب است.

Keywords:

Authors

حسن مسعودی

استادیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز

سیدمحمود اسدی

دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز

غلامرضا اکبری زاده

استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز