توسعه سامانه بینایی ماشین در دو طیف مرئی و گرمایی به منظور بررسی آسیب های مکانیکی سیب در مرحله برداشت

در این پژوهش با استفاده از تصاویر گرفته شده در دو طیف مرئی و مادون قرمز به بررسی تغییرات رنگ و دمای دو بافت سالم و لهیده سیب و تشخیص لهیدگی پرداخته شده است. پس از شبیه سازی لهیدگی در سه ناحیه از سیب شامل ناحیه تحتانی، میانی و فوقانی، و سه سطح انرژی 700،200 و1200 میلی ژول، تصویربرداری گرمایی در دو بخش صورت گرفت. بخش اول شامل دو گروه 5 تایی که یک گروه آن نمونه های با عمر لهیدگی 24 ساعت و گروه دیگر نمونه هایی با عمر لهیدگی بیشتر به طوری که بافت لهیده به حالت چوب پنبه ای درآمده بود . بخش دوم تصویربرداری مرئی و گرمایی، به صورت هم زمان از 45 نمونه در 19 مرحله در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده انجام شد. تصویربرداری مرئی و گرمایی از نمونه ها در 19 مرحله صورت گرفت. در آخرین مرحله پس از تصویربرداری گرمایی از هر نمونه ، محل لهیدگی برش زده شد و عمق لهیدگی اندازه گیری شد. متغیرهای مستقل در این طرح شامل: سه ناحیه سیب،سه سطح انرژی و سه سطح زمان و فاکتورهای وابسته شامل شاخص زردی(eyi=1.5r+b- 1.5g )، دما، عمق لهیدگی و مساحت ناحیه لهیده است. نتایج تحقیق نشان داد اثر زمان و سطح سیب و اثر متقابل انرژی در سطح سیب بر روی شاخص زردی در سطح احتمال 5 % معنی دار می باشد. بررسی نتایج حاصل از تغییرات دما در نمونه های با عمر لهیدگی 24 ساعت حاکی از خنک تر بودن بافت لهیده به میزان 9/1-73/0 درجه سانتی گراد و در نمونه هایی که بافت لهیده به صورت چوب پنبه ای درآمده بود بافت لهیده به میزان 12/4 -59/0 درجه سانتی گراد گرم تر می باشد. به منظور بررسی روند تغییرات دما در بافت لهیده در طول زمان از آزمونt زوجی استفاده شد. تا 48 ساعت پس از لهیدگی بافت لهیده خنک تر از بافت سالم ، از 56 تا 96 ساعت اختلاف معنی داری بین دمای بافت سالم و لهیده مشاهده نشد و از 96 ساعت به بعد بافت لهیده گرم تر از بافت سالم می شود. رابطه بین عمق لهیدگی و دمای مشاهده شده در سطح ناحیه لهیده با استفاده از مدل رگرسیونی چندگانه بررسی شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که در سطح خطای 1 % فاکتور انرژی و اثر متقابل انرژی و ناحیه سیب بر روی دما معنی دار است. ضریب تبیین تعدیل یافته این مدل برابر با 5/90 درصد به دست آمد که نشان دهنده مناسب بودن مدل است. تحلیل باقیمانده ها نیز کفایت مدل پیشنهادی را مورد تأیید قرارداد. نتایج حاصل از مدل رگرسیون نشان داد که برای پیش بینی عمق لهیدگی در نواحی مختلف می توان از دمای هر ناحیه استفاده نمود. نتایج حاصل از تشخیص لهیدگی در 48 ساعت پس از لهیدگی با استفاده از ویژگی رنگی2*g-(1/6)*b در ناحیه میانی و g در ناحیه تحتانی و فوقانی نشان داد که دقت تشخیص در ناحیه میانی و فوقانی سیب برابر با 100 % ، و در ناحیه تحتانی برابر با 33/93 % است. نتایج حاصل از بررسی اثر ناحیه سیب و انرژی بر روی مساحت ناحیه لهیده شده نشان داد که اثر ناحیه در سطح خطای 5 % و اثر انرژی د ر سطح خطای 1 % بر روی مساحت لهیدگی معنی دار است.