基于圖像處理的果蔬溯源秤系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究.pdf

1、隨著國(guó)家對(duì)于食品溯源體系建設(shè)的日益重視，商務(wù)部“肉類(lèi)蔬菜流通追溯體系”正在緊鑼密鼓的開(kāi)展中。溯源秤作為集計(jì)量稱(chēng)重、打印憑證、無(wú)線通訊、電子結(jié)算、數(shù)據(jù)上傳為一體的終端設(shè)備，通過(guò)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“嫁接”，已經(jīng)成為了食品流通追溯體系中的關(guān)鍵一環(huán)。目前傳統(tǒng)的溯源秤主要采用人工記憶輸入或二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽掃描的形式來(lái)輸入果蔬產(chǎn)品的類(lèi)別信息，不僅需要耗費(fèi)大量的人力物力成本，同時(shí)也不利于果蔬產(chǎn)品的自動(dòng)售賣(mài)。為解決上述問(wèn)題，本文開(kāi)發(fā)研究了基于圖像處

2、理的果蔬溯源秤系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)模式，客戶(hù)端和服務(wù)端之間采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中客戶(hù)端運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)上，負(fù)責(zé)果蔬銷(xiāo)售功能和果蔬圖像識(shí)別;服務(wù)端運(yùn)行在PC機(jī)平臺(tái)上，負(fù)責(zé)對(duì)客戶(hù)端銷(xiāo)售的信息進(jìn)行管理。
　　本文主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)設(shè)計(jì)了果蔬溯源秤系統(tǒng)的整體方案，系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)，服務(wù)端軟件可以遠(yuǎn)程管理客戶(hù)端上的數(shù)據(jù)。搭建了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所必須的軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境，為開(kāi)發(fā)溯源秤系統(tǒng)奠定了

3、基礎(chǔ)。
　　(2)在自制的圖像采集平臺(tái)上，拍攝了六種光照環(huán)境下的13種果蔬圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，共計(jì)1560張果蔬圖像。研究了果蔬圖像預(yù)處理算法，提出了一種基于Lab顏色空間的K均值聚類(lèi)圖像分割算法，與經(jīng)典分割算法的對(duì)比試驗(yàn)顯示了本算法對(duì)于果蔬圖像分割的準(zhǔn)確性和光照魯棒性。
　　(3)深入研究了果蔬圖像的全局顏色直方圖特征和局部二值模式特征，比較了OAO、OAA和DAG這三種多類(lèi)SVM算法。在此研究基礎(chǔ)之上，提出了一種基于顏色紋理特征

4、的多類(lèi)SVM果蔬識(shí)別算法?；诒疚墓邎D像數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)比識(shí)別實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文提出的GCH+LBP+OAO SVM果蔬識(shí)別算法的有效性和實(shí)用性。
　　(4)完成了溯源秤系統(tǒng)的客戶(hù)端軟件和服務(wù)端軟件的開(kāi)發(fā)?？蛻?hù)端軟件開(kāi)發(fā)中重點(diǎn)研究了基于V4L2的圖像采集模塊的開(kāi)發(fā)、稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)串口通信模塊的開(kāi)發(fā)和基于wpa_supplicant的Linux Wi-Fi通信模塊開(kāi)發(fā);服務(wù)端軟件開(kāi)發(fā)中詳細(xì)設(shè)計(jì)了溯源秤系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)了信息管理界面，制定了服務(wù)端