新疆冰糖心红富士苹果RGB图像多指标分析

【目的】采用机器视觉技术对新疆冰糖心红富士苹果进行重量、糖度预测和分级。【方法】分析提取苹果RGB图像中单色、波长差、HSV转换后分量等多类型图像,对比图像分割效果确定后续处理图像。采用形态学处理剔除二值化图像果梗区域,提取目标区域几何、灰度和色调频度等特征。采用多元线性和偏最小二乘回归预测苹果重量和糖度,判别分析分类苹果,结合全组合实验方法和特征优选,获得较佳特征集合。【结果】多元线性回归方法建立苹果糖度的预测模型结果最佳,使用几何和灰度的特征集合,建模集和验证集糖度预测相关系数分别为0.623和0.570;使用面积、周长、长轴长度和短轴长度特征集和,或体积、周长、长轴长度和短轴长度四个特征时,多元线性回归预测苹果重量,验证集预测相关系数r为0.992,预测均方根误差为3.88 g,相对分析误差为8.1;采用基于特征优选方法确定41个主要特征,二次判别函数的判别分析分级苹果,验证集分级准确率达到98.7%。【结论】RGB图像能够准确预测新疆冰糖心红富士苹果重量,并能精确分级,但糖度预测效果不佳。