جلال خدائی

سیب زمینی یکی از محصولات زراعی بسیار مهم در جهان و به خصوص در ایران است. قرارگیری این محصول در جایگاه پنجم و پس از محصولاتی همچون گندم، شیر، نیشکر و گوجه فرنگی، اهمیت این محصول استراتژیک را بیان می کند. بر این اساس هدف از این پژوهش، ارائه روشی نوین مبتنی بر فناوری بینایی ماشین، تکنیک پردازش تصویر و روش منطق فازی به منظور جداسازی محصول سیب زمینی به پنج کلاس مختلف شامل سیب زمینی غیرقابل مصرف، بذری، مصرفی بازار، قابل استفاده در صنایع فرآوری و عروسکی شکل می باشد. مراحل مربوط به پیاده سازی روش پیشنهادی از پنج بخش اصلی تصویر گیری، قطعه بندی تصویر، استخراج ویژگی های مناسب از تصویر، انتخاب ویژگی های مناسب و اعمال این ویژگی ها به منطق فازی، به عنوان سامانه تصمیم گیرنده تشکیل شده است. ویژگی های استخراج شده از تصاویر شامل ویژگی های مبتنی بر رنگ، شکل و بافت تصاویر است. از ویژگی مبتنی بر رنگ برای قطعه بندی محصول سیب زمینی از پس زمینه و از ویژگی های مبتنی بر شکل و بافت نیز جهت طبقه بندی محصول سیب زمینی به پنج کلاس مربوطه استفاده شده است. به وسیله روش های آماری، ویژگی های مناسب جهت طبقه بندی کلاس های مختلف سیب زمینی بر اساس منطق فازی، مشخص گردید. در شرایط برخط مقادیر شاخص های ارزیابی حساسیت، اختصاصی بودن، صحت برای کلاس غیر قابل مصرف به ترتیب 33/83، 33/98 و 33/95 درصد، برای کلاس بذری به ترتیب 100، 67/96 و 30/97 درصد، برای کلاس مصرفی بازار به ترتیب 67/86، 33/98 و 33/97 درصد، برای کلاس فرآوری به ترتیب 67/96، 100 و 33/99 درصد و برای کلاس عروسکی شکل به ترتیب 67/96، 50/97 و 33/977 درصد محاسبه شد و در نهایت صحت طبقه بندی سامانه ارائه شده 66/92 درصد محاسبه شد. نتایج بیانگر موفقیت روش ارائه شده در جداسازی محصول سیب زمینی است. زمان لازم برای فرآیند های پردازشی همچون تصویرگیری، قطعه بندی، استخراج ویژگی، تصمیم گیری و نیز زمان لازم برای ارسال سیگنال خروجی به بیرون از رایانه محاسبه شد. بیشترین زمان سپری شده در فرآیند قطعه بندی با میانگین زمان 16/194 میلی ثانیه و کمترین زمان سپری شده در فرآیند تصویرگیری با میانگین زمان 96/6 میلی ثانیه به دست آمد. کل مدت زمان لازم برای انجام فرآیند های پردازشی دارای میانگین زمان 00/292 میلی ثانیه و میانگین زمان لازم برای ارسال سیگنال به بیرون از رایانه، 00/254 می