Download miễn phí Khóa luận Nhận dạng và định vị cà phê hạt bằng mầu sắc



MỤC LỤC
Lời Thank 1
MỤC LỤC 2
Chương 1 3
GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHÂN LOẠI CÀ PHÊ BẰNG MÀU SẮC 3
1.1 Tính cấp thiết của dự án. 3
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước. 3
1.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước. 3
1.4 Tổng quát hoạt động của một máy phân loại cà phê hạt bằng màu sắc. 5
Chương 2 9
CƠ SỞ VỀ XỬ LÝ ẢNH 9
2.1 Giới thiệu chung về xử lý ảnh. 9
2.2 Khái niệm cơ sở xử lý ảnh 10
2.2.1 Các thiết bị thu nhận ảnh. 10
2.2.2 Những khái niệm cơ sở về xử lý ảnh 14
2.2.3 Không gian màu. 16
2.2.4 Những định dạng của ảnh. 19
Chương 3 21
ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH TRONG HỆ THỐNG MÁY PHÂN LOẠI MÀU SẮC 21
3.1 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống phân loại cà phê theo màu sắc. 21
3.1.1 Lọc trung bình. 25
3.1.2 Bộ chuyển đổi RGB sang HSV. 25
3.1.4 Lọc nhiễu. 25
3.1.5 Quyết định vị trí hạt xấu. 26
3.2 Cài đặt thuật toán. 26
3.2.1 Bộ lọc trung bình. 26
3.2.2 Chuyển đổi không gian màu từ RGB sang HSV. 29
3.2.3 Phân ngưỡng. 31
3.2.4 Lọc nhiễu. 34
3.2.5 Quyết định vị trí hạt xấu. 37
3.3 Nhận xét kết quả đạt được giữa hai hệ thống nhận dạng cà phê hạt bằng màu sắc của IMI và của ta thực hiện. 42
Chương 4 43
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 43
4.1 Kết luận về thuật toán phân biệt màu sắc. 43
4.2 Một số hướng phát triển trong tương lai. 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO 45
 
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-khoa_luan_nhan_dang_va_dinh_vi_ca_phe_hat_bang_mau.8mBAD9Btu7.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-51187/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

c chuyển tới một bộ bắt hình (frame grabber) ở đó tạo dựng ảnh số cuối cùng.
Các CCD camera mầu cấp độ dân dụng thực chất sử dụng các chip giống như các camera đen trắng, chỉ khác là các hàng hay các cột liên tiếp của cảm biến được tạo ra nhạy cảm với ánh sáng đỏ, lục hay lam thường sử dụng một bộ lọc phủ để bù ánh sáng. Các mẫu lọc khác có thể thực hiện được bao gồm các khối khảm (mosaic) 2´2 được tạo bởi các bộ cảm nhận hai lục, một đỏ và một lam (mẫu Bayer). Độ phân giải không gian của camera một CCD tất nhiên là có giới hạn, các camera chất lượng cao hơn sử dụng một bộ chia chùm tia để chuyển ảnh tới 3 CCD khác nhau thông qua các bộ lọc màu. Các kênh màu riêng biệt sau đó được số hoá hay là riêng biệt (lối ra RGB) hay kết hợp thành tín hiệu ghi hình màu hỗn hợp (NTSC, SECAM hay PAL) hay thành định dạng ghi hình thành phần tách rời thông tin màu và độ chiếu sáng.
Quá trình số hoá ảnh và các bộ xử lý.
Các tín hiệu hình ảnh từ CCD sẽ được số hoá qua các bộ bắt hình rồi đưa tiếp vào bộ xử lý. Hình 2.2 là cấu trúc cơ bản của một bộ bắt hình.
Hình 2.2: Cấu tạo của bộ bắt hình (frame grabber).
Tín hiệu video được đưa đến bộ tách các xung đồng bộ dòng và mành ra khỏi tín hiệu thị tần hình ảnh. Tuỳ theo chuẩn video mà mạch trích giữ mẫu tín hiệu sẽ trích 767 pixel trên một dòng cho chuẩn CCIR và 647 pixel trên một dòng cho chuẩn EIA để số hoá chúng. Khi bộ bắt hình được nối với bus mở rộng có tốc độ chậm như bus ISA thì cần sử dụng các bộ nhớ phụ trên bản mạch nhưng khi nối với các bus nhanh như PCI thì chỉ cần bộ nhớ đệm FIFO để đệm cho một dòng quét. Thường sau khi tín hiệu video vào đến bộ bắt hình, cần đến 3 khung ảnh để khởi động.
Các bộ xử lý có thể là các mạch vi xử lý chuyên dụng (DSP), vi điều khiển hay các máy vi tính PC. Ngoài nhiệm vụ thu thập dữ liệu, chúng có nhiệm vụ xử lý các dữ liệu này bằng các chương trình được nhúng trong bộ xử lý hay chạy trên các máy PC. Một vi điều khiển (microcontroller) là một máy tính trên một chip (computer-on-a-chip, single-chip computer). Thường các vi điều khiển còn được gọi là các bộ điều khiển nhúng (embedded controller) vì rằng chúng và các mạch điện hỗ trợ thường được thiết kế lắp đặt (nhúng) ngay bên trong các thiết bị được điều khiển. Hiện có rất nhiều loại vi điều khiển được sản xuất như họ 80x51, MC68HCxx, Basic Stamp hay PSoC. Một vi điều khiển tương tự như một vi xử lý bên trong một máy tính cá nhân. Cả hai loại, vi xử lý và vi điều khiển đều chứa một đơn vị xử lý trung tâm CPU có nhiệm vụ chạy các lệnh cho phép thực hiện các chức năng logic, toán học và chuyển số liệu cơ bản trong máy tính. Để tạo một máy tính hoàn chỉnh, ngoài vi xử lý còn phải có bộ nhớ để lưu trữ số liệu và chương trình, các ghép nối vào/ra. Ngược lại, một vi điều khiển là một máy tính trên một chip nghĩa là nó chứa cả bộ nhớ và giao diện vào/ra bên cạnh CPU. Tuy nhiên, vì cần được thiết kế chỉ trên một chip nên lượng bộ nhớ và các giao diện vào/ra trong vi điều khiển được thiết kế nhỏ.
Mô hình cảm biến.
Để đơn giản, ta hạn chế sự chú ý tới các CCD camera đen trắng: các camera màu có thể được giải quyết tương tự bằng cách xem xét mỗi kênh màu riêng biệt và tính đến hiệu ứng lọc màu. Gọi I là số các điện tử ghi được tại tế bào có vị trí ở hàng r và cột c của mảng CCD thì I có thể được mô hình là:
(2.1)
ở đó T là thời gian thu thập điện tử và tích phân được tính trên miền không gian S(r,c) của tế bào và dải bước sóng mà đáp ứng của CCD khác không. Trong tích phân E là công suất trên đơn vị diện tích và đơn vị bước sóng đến điểm p, R là đáp ứng không gian của điểm, và q là hiệu ứng lượng tử của thiết bị. Trong trường hợp tổng quát, E và q phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng l, và E và R phụ thuộc vào vị trí điểm p trong S(r,c).
Bộ khuếch đại lối ra của CCD chuyển đổi điện tích được thu thập tại mỗi điểm thành điện áp có thể đo lường được. Trong hầu hết các camera, điện áp này sau đó được chuyển đổi thành một tín hiệu ghi hình được lọc thông thấp có biên độ tỷ lệ với I. Ảnh tương tự có thể được chuyển đổi lại một lần nữa thành ảnh số sử dụng một khối bắt hình ở đó lấy mẫu không gian và lượng tử hoá giá trị chiếu sáng ở mỗi điểm ảnh hay gọi là pixel (hay thành phần ảnh – picture element).
Có một vài hiện tượng vật lý làm thay đổi mô hình camera lý tưởng chẳng hạn nhèo ảnh sẽ xuất hiện khi nguồn sáng chiếu vào các điểm thu thập là quá mạnh đến mức điện tích được lưu trữ ở các điểm đó tràn qua các điểm gần kề. Có thể ngăn chặn việc này bằng cách điều khiển sự chiếu sáng, nhưng các yếu tố khác như khuyết tật sản xuất, các hiệu ứng nhiệt và lượng tử và ồn lượng tử hoá là gắn liền với quá trình tạo ảnh
2.2.2 Những khái niệm cơ sở về xử lý ảnh
Ảnh phẳng là ảnh một thị kính một vật kính (monocular) được tạo bởi hệ thống như camera lỗ (pinhole camera). Trong đó ảnh được tạo bởi phép chiếu các điểm trên vật thể tới mặt phẳng ảnh qua 1 lỗ. ảnh phẳng không cho các thông tin về độ sâu của các điểm trên vật thể trong không gian 3 chiều.
Ảnh nổi là ảnh hai thị kính hai vật kính (binocular) được tạo bởi hệ thống có hai điểm nhìn. Hệ thống này có các ống kính không đồng quy mà được sắp đặt song song nhìn ra điểm vô cực theo hướng z nào đó. Thông tin độ sâu của một điểm được giải mã bởi các vị trí khác nhau của điểm đó trong hai mặt phẳng ảnh.
Tín hiệu điện của một ảnh trong thực tế thường là liên tục về không gian và cường độ sáng. Khi được số hoá, các tín hiệu này được rời rạc hoá thông qua quá trình lấy mẫu và lượng tử hoá thành phần độ sáng. Mặc dù các mẫu không gian có thể được thay mặt cho các điểm nhưng sẽ thực tế hơn khi coi các mẫu này như các mẫu ảnh có kích thước hữu hạn và có mức xám không đổi trong toàn mẫu. Những mẫu ảnh này gọi là các pixel (picture element) và ảnh trở thành ảnh số gồm một tập hợp các pixel. Trong thị giác máy tính, thường coi một pixel cần khảo sát ở trung tâm có hình chữ nhật thì có 4 pixel hay 8 pixel lân cận như mô tả trên hình 2.3. Thường biểu diễn trực tiếp các số đo mức xám của các pixel như hình 2.3c.
Ảnh số được biểu diễn toán học bằng một hàm ảnh (image function). Nói chung nó là một hàm vectơ với m hướng. Hầu hết các ảnh được biểu diễn bằng hàm của 2 biến không gian f(x) = f(x,y), trong đó f(x,y) là độ sáng của mức xám ảnh tại toạ độ (x,y) của các pixel.
Mức xám (gray level) là kết quả của sự mã hoá tương ứng một cường độ sáng của mỗi điểm ảnh với một giá trị số. Thông thường ảnh đơn sắc thường được mã hoá bằng 8 bit tương ứng sẽ có 256 mức xám (từ 0 đến 255).
15
7
3
9
16
18
2
20
98
(b)
(a)
c)
(c)
Hình 2.3: Pixel trung tâm và 4 pixel lân cận (a) và 8 pixel lân cận (b).
Một ảnh đa phổ f là một hàm vectơ với các thành phần (f1, f2, ..., fn). Một ảnh đa phổ đặc biệt là ảnh màu trong đó các ...

---