طراحي سيستم نورپردازي مناسب براي مواد غذايي نيمه شفاف با استفاده از توصيف گرهاي ماتريس هم-وقوعي

Appropriate lighting system design for semitransparent food material using co-occurrence matrix descriptors

طراحي يك سامانه ماشين بينايي بايستي به گونه اي باشد كه كمترين عمليات پردازش تصوير را در پي داشته باشد. در اين راستا نخستين گام انتخاب يك سيستم نورپردازي مناسب است. در اين پژوهش روش هاي مختلف نورپردازي در ماشين بينايي براي مواد غذايي نيمه شفاف و نيمه جامد بررسي گرديد (نمونه مورد آزمايش عسل بوده است). چهار روش نورپردازي كه عمدتا در ماشين بينايي استفاده مي شوند به كار برده شد شامل: نورپردازي از زير، نورپردازي زمينه تيره (دارك فيلد 90 درجه و دارك فيلد 45 درجه )، نورپردازي زمينه روشن، و نورپردازي پخش شده. انتخاب بهترين روش نورپردازي با استفاده از محاسبه توصيف گرهاي ماتريس هم-وقوعي شامل انرژي، تباين، همگني و همبستگي انجام شد. نتايج نشان داد كه دو نوع نورپردازي زمينه تيره و زمينه روشن، براي مايعات نيمه شفاف به دليل ايجاد انعكاس و در نتيجه توليد يك سطح با شدت غيريكنواخت مناسب نمي باشند. نورپردازي پخش شده و نورپردازي از زير تصاويري توليد كردند كه توصيف گرهاي ماتريس هم-وقوعي آن ها به ترتيب براي انرژي، همگني و كنتراست عبارت اند از 0،1،1 و مقدار همبستگي نيز تعريف نشده است. نورپردازي پخش شده، يك محفظه با نوردهي بسيارخوب ايجاد مي كند اما در كناره هاي ظرف حاوي نمونه مقداري انعكاس ديده مي شود. نورپردازي از زير يك سطح كاملا يكنواخت و بدون هيچ گونه انعكاس توليد مي كند. بنابراين در زمان نياز به توليد شدت يكنواخت در كل سطح نمونه بهتر است از اين روش استفاده شود.

A machine vision system should be so designed to minimize image the extent of image processing needed. In this way, the first step is the selection of an appropriate lighting system. This study, investigated different lighting methods of machine vision for semi-transparent and semi-solid foods (here tested with honey). Four lighting methods primarily used in machine vision systems, including: back-lighting, dark field (90° and 45°), bright field and defuse lighting were studied. Selection of the best method for lighting was done by estimation of the co-occurrence matrix descriptors including: energy, contrast, homogeneity and correlation. Results show that dark field and bright field lighting are not suitable for semi-transparent food stuff due to the incidence of reflection and non-homo genous intensities. Defuse and back-lighting produce images that their co-occurrence matrix descriptors are 1, 1, and 0 respectively for energy, homogeneity and contrast as well as undefined correlation. Defuse lighting, create a chamber with good lighting features but it generate reflection in sample container besides. Back-lighting produce a homo genous intensity in sample surface without any reflection, so this method is preferable for homo genous intensity production in total surface of sample