农产品分光反射特性及近红外图像处理在农业中的应用_何东健.pdf

　第 12卷　第 4期　　　　　　　　　　 农 业 工 程 学 报 　　　　　　　　　　　　 Vol. 12　 No. 4 　 1996年　　 12月　　　　　　　　　 T ransa ctio ns o f th e CSA E　　　　　　　　　　 Dec. 　 1996 农产品分光反射特性及近红外图像处理 在农业中的应用⒇⒇ 何东健① 　杨　青　薛少平　熊运章 (西北农业大 学 ) 提　要　简要介绍了农产品分光反射特性的 测定原理及方法 ;分 析了桃、梨、黄瓜及西瓜 等果实 的近红外 分光反射特性 ;阐述了近红外 图像处理系 统硬件的 基本要求 ;介绍了 近红外图像 处理 在果实损伤检测、颜色和叶子相近果实的识别及植物生长信息测定中的应用。 关键词　水果　分光特性　近红外图像　图 像处理 Spectral Reflectance of Fruits and Near-Infrared Image Processing in Agricultural Application He Dong -jian　Yang Qing　Xue Shao -ping　Xiong Yun -zhang ( N orthwest Agricultural University , Y angling ) Abstract　 This paper introduced the measuring principle and method of spectra l re- flectance of ag ricultural products. The nea r-infrared reflectance feature of several fruits w ere discussed. The basic demand of imag e pro cessing sy stem w ere ex pounded. Near-in- frared im ag e processing tech nique fo r detecting defective fruits, recognizing fruits which surface co lor a re simila r to the leav es and obtaining the info rm atio n of plant g ro w th w ere introduced as w ell. Key words　 Fruit　 Spectral reflectance　 Near-infrared im ag e　 Imag e pro cessing 收获后的新鲜水果要按外部品质 (大小、形状、色泽、斑点、外伤、触感等 )分级 ,以提高市 场价值。然而 ,人工分选需大量人力 ,且分选精度低。因此 ,利用数字图像处理技术自动检测 水果的外部品质并进行分级 ,是需迫切解决的问题。研究表明 ,对可见光域图像进行处理 ,可 以检测肉眼可见的各种缺陷和损伤 ,但受水果色泽的影响 ,难于检测压伤、撞伤等肉眼不可 见的缺陷〔1〕。此外 ,在机器人视觉中 ,可利用果实和叶子有不同的颜色来识别果实〔2〕 ,该方法 对西红柿、柑桔等简便而有效 ,但不能识别黄瓜、西瓜、青椒等颜色和叶子相近的果实。 鉴于 上述问题 ,提出利用农产品的分光反射特性及近红外图像处理来识别表面缺陷或从叶子中 识别果实。本文介绍了农产品分光反射特性测定原理及方法 ,分析了几种主要果实的分光反 射特性 ,阐述了近红外图像处理系统的硬件要求及图像处理技术在农业中的应用。 ⒇ 收稿日期: 1996- 10- 15 ⒇ ①何东健 ,博士生 ,副教授 ,陕西杨陵　西北农业大学机电工程