Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
b) Thiết bị cầm tay

b) Thiết bị cầm tay

Tải bản đầy đủ - 0trang

Với một thời gian dùng là khoảng hơn 7 giờ được ước tính là khá thoải mái, pin có thể

sạc lại được nên giảm được chi phí khơng phải thay thế thay pin.



3.2. Sơ đồ tổng quan thuật toán hệ thống

3.2.1. Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xồi trên băng tải



Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XỒI-17:

Lưu đồ thuật tốn thiết bị đánh giá và phân loại quả xoài trên băng tải



Khi bắt đầu, camera sẽ thu nhận hình ảnh, hình ảnh mà camera lấy có độ phân giải

300400, tốc độ 30 khung hình/giây, khi có bề mặt quả thì hình ảnh sẽ được lưu dưới dạng

ma trận điểm ảnh chứa vừa đủ dữ liệu bề mặt quả cần xử lý. Dữ liệu hình ảnh sẽ được

Raspberry lấy và sử dụng xử lý hình ảnh trích xuất thơng tin. Hình ảnh sau khi được xử lý và

trích xuất các thơng tin cần thiết kết hợp với dữ liệu từ cảm biến siêu âm sẽ được lưu lại trong

máy tính dưới dạng file text. Độ phân giải thấp giúp cho tốc độ xử lý được tăng lên một cách

đáng kể, không xảy ra các hiện tượng khung hình bị rung lắc khi xử lý dẫn đến sai lệch kết

quả đo. Hình ảnh sau khi được xử lý sẽ được lưu lại trong máy tính.



28



3.2.2. Lưu đồ thuật toán thiết bị đánh giá và phân loại quả xồi cầm tay



Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-18:

Lưu đồ thuật tốn thiết bị đánh giá và phân loại quả xồi cầm tay



Khi bắt đầu, camera sẽ thu nhận hình ảnh, hình ảnh mà camera lấy có độ phân giải

300400, tốc độ 30 khung hình/giây, khi ấn nút chụp hình thì hình ảnh sẽ được lưu dưới dạng

ma trận điểm ảnh chứa vừa đủ dữ liệu bề mặt quả cần xử lý. Dữ liệu hình ảnh sẽ được

Raspberry lấy và sử dụng xử lý hình ảnh trích xuất thơng tin. Hình ảnh sau khi được xử sẽ

được lưu lại trong máy tính.

3.3. Xử lý hình ảnh, trích xuất thơng tin bề mặt quả

Khối thuật tốn xử lý hình ảnh này của hệ thống gồm có 3 bước chính:

 Bước 1: Phát hiện, chụp hình lại đối tượng.

 Bước 2: xử lý thơng tin hình ảnh.

 Bước 3: Trích xuất thơng tin màu, mức độ khuyết tật.



29



3.3.1. Phát hiện, tách đối tượng chuyển động

a) Thu nhận ảnh

Thu nhận ảnh là quá trình tiếp nhận ảnh đầu vào từ môi trường tự nhiên, sau đó chuyển

thành các dữ liệu số hoặc tương tự để có thể xử lý, sử dụng.

Hê thống cần thực hiện quá trình thu nhận ảnh đầu tiên để làm dữ liệu đầu vào cho các

quá trình xử lý ảnh, trích xuất thơng tin xử lý kích thước ảnh.





Hệ thống sử dụng camera thu nhận ảnh:



Cảm biến trong camera: Là một mạch gồm rất nhiều các photodiode nhạy cảm với ánh

sáng. Chúng biến đổi năng lượng quang học thành tín hiệu điện.

Giai đoạn lấy mẫu: Sử dụng bộ cảm biến để biến tín hiệu quang của ảnh thành tín hiệu

điện liên tục. Phương pháp quét được sử dụng phổ biến. Cảm biến sẽ quét theo chiều ngang

để tạo tín hiệu điện của ảnh (Hình 2-11), kết quả cho ra một tín hiệu điện hai chiều I(x,y) liên

tục



Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-19:

Giai đoạn lấy mẫu



Gọi x là khoảng cách giữa hai điểm được giữ lại theo trục x, y là khoảng cách giữa

hai điểm được giữ lại theo trục y. Giai đoạn lấy mẫu sẽ biến hàm liên tục I(x, y) thành hàm rồi

rạc I(nx , my) với n,m là các số nguyên.

Theo Shanon, để đảm bảo không xảy ra hiện tượng chồng phổ, cho phép tái tạo lại ảnh

gốc từ ảnh số thì tần số lấy mẫu phải ít nhất lớn hơn hai lần tần số cao nhất của tín hiệu ảnh.

Gọi fxmax, fymax là tần số cao nhất của tín hiệu theo trục x, y thì:

fx ≥ 2 fxmax với f x 



1

là tần số lấy mẫu theo trục x

x



(3.1)



fy ≥ 2 fymax với f y 



1

là tần số lấy mẫu theo trục y

y



(3.2)



30



Giai đoạn lượng tử hóa: Ảnh sau khi lấy mẫu sẽ có dạng I(n,m) với m, n là các số

nguyên nhưng giá trị m, n vẫn là các giá trị liên tục. Quá trình biến đổi giá trị I(m,n) thành giá

trị nguyên thích hợp để lưu trữ gọi là lượng tử hóa.

Như vậy ảnh là một tập hợp các điểm ảnh đã được số hóa. Chúng được biểu diễn bởi

mảng 2 chiều I(m,n) trong đó m là số dòng, n là số cột. Ảnh sau khi số hóa được gọi là ảnh số.





Phân loại các loại ảnh số:

o Ảnh đen trắng: Mỗi phần tử điểm ảnh tương đương với hai giá trị đen hoặc trắng,

tương đương giá trị nhị phân 0/1.

o Ảnh đa mức xám: Các phần tử ảnh chứa thông số về cường độ sasng đã được mã

hóa thành 256 mức tương ứng với 8 bit.

o Ảnh màu: Mỗi phần tử pixel được lưu trữ dạng cấu trúc có ba trường RBG (red,

blue, green). Màu của ảnh sẽ là tổng hợp của ba giá trị trên. Mỗi trường biểu

diễn có thể dùng 8 bit, 16 bit, hay 24 bit. Trong bài toán này em sử dụng màu ở

dạng 8 bit.



o

Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XỒI-20:

Quả xồi keo được trên nền bàn gỗ



b) Sử dụng bộ lọc màu xanh

Tiền xử lý là bước đầu tiên trong xử lý ảnh số, việc sử dụng bộ lọc màu rất quan trọng

trong khâu này. Em phân tích biểu đồ Histogram của ảnh màu RGB với 3 kênh là Red, Green,

Blue, ta nhận thấy rằng để phân biệt màu quả xồi với các vật thể xung quanh thì ta cần

chuyển về phân tích trên kênh màu Green, do quả có 2 màu chính là vàng và xanh.



31



Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-21:

Biểu đồ tần số Histogram của 3 kênh màu RGB



Từ biểu đồ tần số, em có nhận xét rằng trong 3 kênh R, G, B thì có kênh màu G là thể

hiện khác so với 2 kênh màu R và B. Trong biểu đồ kênh màu G, ta thấy xác suất phân bố các

pixel màu green có độ thoải đều trong khoảng từ 128 đến 255, trong khi kênh màu B có độ

dốc lớn, độ thoải vẫn đều tuy nhiên việc chọn ngưỡng để xử lý ảnh khó. Kênh màu R có mật

độ khơng đồng đều nhất và phân bố không đối xứng, trong các bước xử lý sau có thể gây

nhiễu.

Từ ảnh đầu vào, chuyển sang kênh màu Green bằng cách giữ lại kênh màu Green và

đưa 2 kênh màu Blue và Red về giá trị 0.



Hình THIẾT KẾ CHI TIẾT HỆ THỐNG PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG QUẢ XOÀI-22:

Ảnh đầu vào sau khi lọc kênh màu Green



Quan sát lại ảnh trên kênh màu Green và biểu đồ Histogram của kênh này, ta có thể thấy

vùng nền có màu tối và khơng đều là phần có giá trị thấp trên kênh màu xanh, những vùng có

ánh sáng phản chiếu là phần có giá trị cao nhất trên kênh màu xanh, còn vùng bề mặt quả có

giá trị đều hơn và phân bố đối xứng qua trục giữa.

c) Chuyển ảnh màu thành ảnh xám

32



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

b) Thiết bị cầm tay

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×