画像処理による生体計測の基礎的研究

利用图像处理进行生物测量的基础研究

基本信息

批准号：
08760239
负责人：
伊藤博通
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kinki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08760239/
关键词：
画像処理生体計測黒大豆玄米 FFT 色相値

项目摘要

黒大豆および玄米を生体計測の対象とし,これらの品質判定を画像処理法を用いて行った結果を報告する。当所,ホウレン層やサラダ菜の栽培時の生育状態の診断も行なう予定であったが,栽培施設の準備が研究期間内に終了せず,今年度の研究では農産加工品の品質判定のみを行った。栽培植物の画像処理は今後の課題となっている。黒大豆は機械乾燥処理後に出荷されるが,乾燥課程で種々の被害粒が発生する。本研究ではこれらの被害粒の内,裂開粒,裂皮粒,陥没粒,しわ粒について整粒かそうでないかを画像処理手法により判別するアルゴリズムを開発した。裂開・裂皮粒は黒大豆の表皮が乾燥課程で膨張して裂けることにより発生する。黒大豆の内容物と表皮の濃度値が大きく異なるため比較的簡便に判別できた。陥没粒・しわ粒は表皮より内容物の収縮の度合いが大きいときに表皮がたるんで発生する。陥没粒は照明条件により陥没部の輪郭線が検出でき,輪郭線の曲率半径が存在するかどうかにより判別できた。しわ粒はFFT手法により原画像の両側パワースペクトルを求め,バンドパスフィルターを用いてFFT逆変換するとしわ部のみが抽出でき,これと合わせて統計手法である判別分析法により判別できた。いずれも誤判別率はあまり高くないが,今後の改良の余地は残されている。玄米では青米,未熟粒,胴割れ粒および砕粒の整粒との判別を行なうアルゴリズムを開発した。青米と未熟粒は玄米表面の色相値が整粒と異なるためカラー画像から色相値を計測して判別を行った。胴割れ粒は点光源の玄米への照射により玄米の明るさが胴割れ面で変化することを利用して整粒と判別できた。砕粒はその画像面積が整粒と大きく異なることを利用して判別できた。いずれの誤判別率も非常に小さいが,より多くのサンプルをこのアルオリズムにて処理し,判別の精度向上を行なうことが今後の課題となっている。

通过使用图像处理方法确定质量的结果，报道了黑大豆和糙米的生物特征测量结果。我们还计划在培养过程中诊断菠菜和沙拉蔬菜的生长状态，但是在研究期内未完成耕种设施的准备，并进行了今年的研究以确定农业加工产品的质量。栽培植物的图像处理是未来的挑战。在机器干燥后，黑色大豆被运输，但是在干燥过程中会发生各种损伤颗粒。在这项研究中，开发了一种算法，以确定使用图像处理方法使用这些受损的谷物，裂缝，缝隙，缝隙和皱纹的谷物的晶粒尺寸。裂解和切割谷物是由黑色大豆表皮在干燥过程中的膨胀和撕裂引起的。黑大豆的浓度值与表皮的浓度值有很大差异，这使得相对易于区分。当内容缩小比表皮和表皮变质更多时，沉没和皱纹的谷物发生。可以根据照明条件检测到凹纹的轮廓线，并且可以通过是否存在凹粒的曲率半径来确定。皱纹的晶粒由使用FFT方法的原始图像的两种侧功能光谱确定，并且当使用带通滤波器成反向转换FFT时，只能提取皱纹的晶粒，并且与此一起可以通过歧视分析的统计方法来区分它们。尽管两者的误解率不是很高，但仍有未来改进的空间。我们已经开发了一种算法来区分糙米，未成熟谷物，身体破裂和碎谷物。由于绿稻和未成熟晶粒的色调值与糙米表面上的谷物大小的色相值不同，因此从颜色图像中测量了色相值以确定它们。人体破裂的颗粒被区分为平衡，即糙米的亮度通过使用点光源来照射糙米，这取决于人体破裂的表面。通过利用谷物的图像面积与谷物显着不同的事实来区分碎谷物。尽管两种情况下的错误歧视率都很小，但未来的挑战是使用该算法处理更多样本，以提高歧视的准确性。