تشخیص خوشه ی انگور سالم از آفت زده با استفاده از ماشین بینایی

در کشاورزی مدرن امروز استفاده های بی شماری از پردازش تصویر برای مکانیزه و جایگزین کردن ماشین های هوشمند به جای انسان شده است.یکی از موارد پر مصرف آن در باغات میوه است که موقعیت میوه ها بر روی درخت یا بوته دارای نظم خاصی نیست و برای چیدن آن ها نیاز به یک ماشین هوشمند است که آن ها را بر روی درخت،درختچه یا بوته تشخیص دهد.یکی از این میوه ها انگور است که به دلیل شرایط فیزیکی آن، سال هاست در ایران به صورت دستی برداشت می شود و همان طور که می دانیم امروزه برداشت دستی محصولات، گران تر از برداشت مکانیزه ی آنان است. طرح این مشکل نیاز طراحی ماشینی برای برداشت انگور را موجب می شود؛ خوشه های انگور به دلیل عدم دارا بودن معادله ی مکانی مشخص و قرارگیری تصادفی بر روی تاک، نیازمند سیستمی هوشمند همچون روبات برای برداشت هستند.اما قطعاً بخش تشخیص در این سیستم را ماشین بینایی بر عهده دارد. لذا هدف این پژوهش طراحی الگوریتمی مناسب برای تشخیص خوشه های آفت زده ی انگور از خوشه های سالم روی تاک با پردازش تصاویر دیجیتال به کمک سیستم بینایی رایانه ای است. به این منظور تصاویری از داربست های استاندارد انگور در شرایط نور طبیعی روز به وسیله دوربین دیجیتال با کیفیت 7 مگا پیکسل تهیه شدند.برای پردازش تصاویر از نرم افزار matlab و جعبه ی ابزار پردازش تصویر استفاده شد. الگوریتم پردازش متشکل از فیلتراسیون، آستانه گیری، روش های مبتنی بر مورفولوژی و غیره می باشد. برای تشخیص بخش آفت زده ی انگور، خوشه ی انگور از تصویر اصلی جدا شد و با الگوریتم طراحی شده در این پژوهش، پیکسل های مربوط به بخش خراب انگور مشخص شد و درصد خرابی محاسبه شد. نتایج حاصل از پردازش تصاویر، درستی الگوریتم های طراحی شده را برای تشخیص خوشه های انگور روی تاک نشان داد. به طوری که بر اساس این الگوریتم، خوشه ی انگور متفاوت از جزئیات دیگر در تصویر نمایان شده و دقت این تشخیص حدود 94 درصد بدست آمد. همچنین تشخیص بخش آفت زده ی خوشه ی انگور با دقت 5/92 درصد بدست آمد.