Elmaların Görüntü İşleme Yöntemi ile Sınıflandırılması ve Leke Tespiti



Benzer belgeler
Dijital (Sayısal) Fotogrametri

MULTİSPEKTRAL GÖRÜNTÜİŞLEME TEKNOLOJİSİNİN GIDALARIN KALİTE ÖZELLİKLERİNİBELİRLEMEDE KULLANIMI

GÖRÜNTÜSÜ ALINAN BİR NESNENİN REFERANS BİR NESNE YARDIMIYLA BOYUTLARININ, ALANININ VE AÇISININ HESAPLANMASI ÖZET ABSTRACT

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

Gerçek Zamanlı Otomatik Elma Tasnifleme. Real-Time Automatic Apple Classification

Kameralar, sensörler ve sistemler

Dijital (Sayısal) Fotogrametri

BİYOMETRİK İRİS SINIFLANDIRMA SİSTEMLERİ

Teknik Katalog [Kızılötesi Kamera]

LED IŞIK KAYNAKLARININ RENK SICAKLIĞININ GÖRÜNTÜ İŞLEME TEKNİKLERİ KULLANILARAK BELİRLENMESİ. İsmail Serkan Üncü, İsmail Taşcı

Bilgisayarla Fotogrametrik Görme

Dijital Fotogrametri

Odak noktamız karanlığı tamamen görünür kılmaktır. starlight teknolojisi

Teknik Katalog [Renk Ölçüm Cihazı]

MOD419 Görüntü İşleme

Teknik Katalog [Spektrometre]

İnşaat Kamerası. Brinno BCC200 Brinno Inc. All rights reserved. 1

Teknik Katalog [Spektrometre]

Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü. Bilgisayarla Görme. Final

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

ISSN: Yıl /Year: 2017 Cilt(Sayı)/Vol.(Issue): 1(Özel) Sayfa/Page: Araştırma Makalesi Research Article

5 İki Boyutlu Algılayıcılar

4k ultra HD teknolojisi. Odak noktamız her yerde her ayrıntıyı görmenizi sağlamaktır

ISO 9001:

CCD KAMERA KULLANARAK SAYISAL GÖRÜNTÜ İŞLEME YOLUYLA GERÇEK ZAMANLI GÜVENLİK UYGULAMASI

Elma Yüzey Alanlarının Görüntü İşleme Tekniği Yöntemiyle Saptanması

SORULAR (1-36) SORU -2 Aşağıdakilerden hangisi klavye ve farenin takıldığı portlardan biridir?

makina parkları kurarak, kaliteli eğitilmiş personeller ile tüketicinin ihtiyaçlarını karşılamaktadır.

Görüntü İşleme. K.Sinan YILDIRIM Cenk İNCE Tahir Emre KALAYCI. Ege Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü 2003

Balandi. Güvenilir Teknoloji

İRİSTEN KİMLİK TANIMA SİSTEMİ

SU ÜRÜNLERİNİN KALİTE DEĞERLENDİRMESİNDE BİLGİSAYARLI RESİM ANALİZİNİN KULLANIMI YRD. DOÇ. DR. MUTLU ÇELİK KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ

Görüntü İşleme. Dijital Görüntü Tanımları. Dijital görüntü ise sayısal değerlerden oluşur.

Makine. Kağıt Mürekke. Servis. rça Yedek P PLAN KOPYA RENKLİ SCANNER KATLAMA MAKİNASI İÇ MEKAN-DIŞ MEKAN BASKI MAKİNELERİ

BESMAK MARKA BCO 113 SERİSİ TAM OTOMATİK BİLGİSAYAR KONTROLLÜ HİDROLİK BETON TEST PRESİ VE EĞİLME TEST SİSTEMİ

Makale (Article) Gerçek Zamanlı Görüntü İşleme Yönteminin Otomatik Depolama ve Boşaltma Sistemlerinde Uygulanması Barış GÖKÇE *

LENTICULAR TEKNOLOJİSİ

Astrofotoğrafçılıkta DSLR CCD Makina Seçimi

ISSN: Yıl /Year: 2017 Cilt(Sayı)/Vol.(Issue): 1(Özel) Sayfa/Page: Araştırma Makalesi Research Article. Özet.

TEMEL GÖRÜNTÜ BİLGİSİ

İçerik. Ürün no.: ET5I.3/4P Enerjik ışık sensörleri

GÖRÜNTÜ İŞLEME HAFTA 2 SAYISAL GÖRÜNTÜ TEMELLERİ

Doç. Dr. Harun KESENKAŞ Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Süt Teknolojisi Bölümü

MIC400 Sualtı PTZ Kamera

diğer cihazlarla bağlanti


Fotoğrafçılıkta mimari fotoğraf çekim teknikleri 1. Mimari fotoğrafçılık

MEDİKAL LAMBALAR. En zorlu tedavilere ışık tutuyoruz. Birlikte daha iyiyiz. MEDİKAL LAMBALAR

sentry Ürün Kataloğu

SORULAR. A) Ses kartı. SORU -1 Aşağıdakilerden hangisi sadece giriş donanımıdır? D) Ekran. B) Klavye. C) Yazıcı

3.2. Raster Veriler. Satırlar. Sütunlar. Piksel/hücre büyüklüğü

Dijital Görüntüleme Sistemlerinde Radyasyon Dozunun Optimizasyonu

TMMOB Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 30 Ekim 02 Kasım 2007, KTÜ, Trabzon

POSITION DETERMINATION BY USING IMAGE PROCESSING METHOD IN INVERTED PENDULUM

Öğr. Gör. Hakan YÜKSEL SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ. Akademik Bilişim

G E N E L K A T A L O G w w w. s p t. t c 1

ColorGraze Powercore renk değiştirme efektleri ve ışıkla renkli yıkama için lineer LED ışığı

Dijital Panoramik Görüntülemede HD Teknolojisi. Süper Hızlı Dijital Panoramik X-ray Cihazı. Thinking ahead. Focused on life.

Hızlı, Kolay ve Ekonomik Dijital Panoramik X-ray Cihazı

GÜVENLİK ÜRÜNLERİ ÇÖZÜMLERİ

LED / OEM. Çağdaş aydınlatma tarzı... LED

MMT 106 Teknik Fotoğrafçılık 3 Digital Görüntüleme

Digital Görüntü Temelleri Görüntü Oluşumu

OBJEKTİFLER.

MEMBRAN KAPAK SİSTEMLERİ PVC MEMBRAN PRESS MDF DOORS.

Canon XEED SX60. Özellikler

Dijital Kameralar (Airborne Digital Cameras)

Girdi ve Giriş Aygıtları

IP CCTV SİSTEMLERİNDE PİXEL (PPM) HESAPLAMASI VE DOĞRU ÇÖZÜNÜRLÜK TESPİTİ

Teknik Katalog [Pirometre]

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

LABORATUAR TİPİ TEPSİLİ KURUTMA SİSTEMİ TK-LAB

1. Şekildeki düzlem aynaya bakan göz K, L, M noktalarından hangilerini görebilir? A-)K ve L B-)Yalnız L C-)Yalnız K D-)L ve M E-)K, L ve M

Otomatik Tanımlama Sistemleri

Sevim Yasemin ÇİÇEKLİ 1, Coşkun ÖZKAN 2

RENK BİLEŞENLERİ YARDIMIYLA HAREKETLİ HEDEFLERİN GERÇEK ZAMANLI TESPİTİ

Karşınızda AutoDome Easy Küçük ve orta ölçekli uygulamalar için mükemmel çözüm

VESTEL VIDEOWALL, İHTİYACINIZA GÖRE ŞEKİLLENEN LED EKRAN TEKNOLOJİSİ

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2018/2019 GYY BİTİRME ÇALIŞMASI ÖNERİ FORMU. (Doç.Dr. M.

GÖRÜNTÜ TABANLI ALGILAMA İLE QUADROTORUN HAREKETLİ BİR CİSMİ TAKİBİ

İçerik. Ürün no.: PRK5/4P Reflektörden yansımalı fotoelektrik sensör kutuplu

Canon XEED SX800. Özellikler

PACKAGE STITCHING SYSTEMS KOLİ DİKİŞ SİSTEMLERİ. MAKİNA SAN.TİC.LTD.ŞTİ KOLİ DİKİŞ MAKİNALARI ve DİKİŞ TELİ İMALATI GÜVENİLİR ÜRETİMDE DOĞRU TERCİH

Kodak Ağıziçi Kamera. İdeal sohbet başlatıcısı

Security Geçiş Sistemleri. Kayar Kapılar. Hastane Kapıları. 90 Derece Kapılar. Döner Kapılar

SYC / SYT / SYP ÖZEL TASARIM RGB LCD DISPLAY KARTI PROGRAMLAMA VE MONTAJ KILAVUZU SÜRÜM: 1.1

Teknik Katalog [Kızılötesi Kamera]

Kamera Teknik Donanımı.

ORION ECHO ECH0201 Kullanıcı Kitapçığı Ver. 1.03

Web kameranın genel özellikleri

ELEKTRONİK ÜRÜN KATALOĞU BiR K AT ALO G

Profesyonel Dedektör Serisi Alarm vermesi ve vermemesi gereken zamanları çok iyi bilir. Artık sprey algılamalı çok noktalı anti-mask teknolojisi ile!

1309 Serisi 1354 Serisi

SECOL ELEKTRONİK MÜHENDİSLİK VE DANIŞMANLIK TÜBİTAK

Mobil Video Kayıt ve Takip Sistemleri

MIKROSAY YAZILIM ve BİLGİSAYAR SAN. TİC. A.Ş

Araç Altı Tarama Sistemi

Termal Kameralar. Overseas

Teknik Katalog [Termal Kamera]

İçerik. Ürün no.: LS5I/9D-P1 Tek yön çalışan sensör verici

Transkript:

Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 8, No: 1, 2013 (12-25) Electronic Journal of Food Technologies Vol: 8, No: 1, 2013 (12-25) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1306-7648 Makale (Paper) Elmaların Görüntü İşleme Yöntemi ile Sınıflandırılması ve Leke Tespiti Mehmet Mahir SOFU 1 *, Orhan ER 2, M.Cengiz KAYACAN 3, Bayram CETİŞLİ 4 1 Süleyman Demirel Üniversitesi, CAD/CAM Araştırma ve Uygulama Merkezi ISPARTA/TÜRKİYE* 2 Yalvaç Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu Bilgisayar Teknolojileri Bilgisayar Teknolojileri Bölümü YALVAÇ- ISPARTA/TÜRKİYE 3 Süleyman Demirel Üniversitesi, Makine Mühendisliği Bölümü ISPARTA/TÜRKİYE 4 Süleyman Demirel Üniversitesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü ISPARTA/TÜRKİYE *mehmetsofu@sdu.edu.tr Özet Serbest rekabetin hızla yaygınlaştığı, küreselleşen dünyada ticaretin olmazsa olmazları arasındaki kavramlar kalite, ekonomiklik ve müşteri memnuniyeti olarak söylenebilir. Her alanda acımasızca yaygınlaşan rekabet, tarım ve tarıma dayalı otomasyon sektöründe de hızla yaygınlaşmaktadır. Dünya ölçeğinde ülkemizin öne çıkan sektörleri arasında olan tarım ve tarıma dayalı sanayi sektöründe verimlilik, kalite ve otomasyona yönelik çalışmalar da son zamanlarda hız kazanmaktadır. Kalite ve verimlilik bakımından ton başına meyve işleme ve sınıflama için otomasyon büyük önem arz etmektedir. Meyvelerin kaliteli üretimiyle ilgili her türlü şartlar üreticiler tarafından sağlanmakta ya da sağlanmaya çalışılmaktadır. Buna rağmen sınıflama ve ambalajlamada aynı teknolojik seviye yakalanamamaktadır. Isparta ili elma üretimi bakımından Türkiye'de %19.78 pay ile ilk sırada yer almaktadır. Elmaların pazara sunulması sırasında, bölgede soğuk hava depolarında birçok sınıflama makineleri kullanılmaktadır. Bu makinelerin tam otomatik olanları elmaları renk ve boyut bakımından ayırt edebilmektedir. Elma üzerindeki lekeler (doğal leke, çürük, pas,) tespiti hala bir çalışma konusu olarak araştırılması devam etmektedir. Bu çalışmada elmalar üzerindeki renk, boyut ve lekelerin tespit edilmesi ve lekelerin sınıflandırılması amacı ile görüntü işleme yöntemi kullanarak çeşitli elmalar üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Anahtar Sözcükler: Görüntü işleme, elma sınıflandırma, leke tespiti, Image Processing Method for Determination of Classification and Stain on Apples Abstract Free competition is rapidly becoming widespread, in a globalizing world of trade between the sine qua non of quality, affordability and customer satisfaction as it can be said. Spread relentlessly in every area of competition, are becoming increasingly common in agriculture and agriculture-based automation industry. World-wide in our country are among the prominent sectors of agriculture and agro-based industrial sector, productivity, quality and automation in recent times for the studies are gaining speed. Per ton in terms of quality and efficiency of automation is very important for fruit processing and classification. Related to the production of quality fruits provided by the manufacturer or is to make all kinds of conditions. Despite this classification, and packaging captured the same technological level. The province of Isparta in Turkey in terms of apple production is located in the first place with a share of 19.78%. During the launch of the apples in the region, many classification machines used in cold storage. These machines are able to distinguish between fully automatic ones in terms of size and color in apples. Apple on the spots (natural stain, bruise, rust,) as the subject of detection is still a work continues to investigate. In this study, detection of stains and spots on the apples with the aim of the classification method of image processing using a variety of studies were conducted on apples. Key words: Machine vision, image prosessing, apple classification, stain determined Bu makaleye atıf yapmak için Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B., Elmaların Görüntü İşleme Yöntemi ile Sınıflandırılması ve Leke Tespiti Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2013, 8(1)12-25 How to cite this article Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B., Image Processing Method for Determination of Classification and Stain on Apples Electronic Journal of Food Technologies, 2013, 8(1)12-25

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 1. GİRİŞ Görüntü işleme kullanımı uygulamaları gıda sektörünün ve etkili tarımının gelişmesinde önemli bir yeri vardır. Örneğin mevcut kullanılan sınıflandırma sistemleri ile meyveler üzerinde ürün kalitesini etkileyecek renk ve boyut sınıflandırılmaları yapılmaktadır. Bu sistemler meyve ve sebzelerin çok seri bir şekilde istenilen kalite özelliklerine göre sınıflandırılmasına yardımcı olmaktadır. Aynı zamanda üreticinin meyve ve sebzesini en yüksek değerde pazarlamasına neden olmaktadır. Görüntü işleme sistemleri şu şekilde açıklanabilinir; İnsanlar için bazı görüntü işleme ışıkları görülebilirken bazı görüntü işleme ekipmanlarında UV, NIR, IR gibi infarred ve ultraviole ışınlar kullanılmaktadır [1]. Bu gözle gözükmeyen ışınların gıda uygulamalarında oldukça yararlı kullanım alanları sunmaktadır. Özellikle hastalıklı olup olmamaları, içyapılarının incelenmesi konularında önemli bilgileri sunmakta ve kalite, çeşitlilik ve gıda güvenliğini oldukça iyi desteklemektedir [2]. Görüntü işleme yöntemleri, tarım sektöründe kullanılması sonucunda etkili tarımın ve çeşitliliğin artması ile Pazar kalitesinin artması konularında önemli bir yere sahibidir. Bu çalışmada basit bir deney düzeneği ile Isparta bölgesinde bol bulunan çeşitli elmalar üzerinde renk, boyut ve leke sınıflandırma çalışmaları yapılarak mevcut literatüre katkı sağlanmaya çalışılmıştır. 2. DENEY MATERYELLERİ 2.1 Deney Düzeneği Tasarımı Literatür ışığında elde edilen bilgiler ile bilgisayar ortamında en uygun şekilde görüntü alınabilinecek bir deney düzeneği Şekil 1 deki gibi tasarlanmıştır. Bu tasarımda sistemin çalışma sürekliliğinin sağlanması için dairesel bir bant kullanılması düşünülmüştür. Deney düzeneğinin dairesel olması aynı zamanda aynı elma için ikinci bir görüntü işleminde sapma ve verim araştırılabilecektir. Tasarımda odaklama için kamera ve ışık sistemi bir asansör sistemi ile yukarı aşağı hareket ettirilebilecek şekilde dik tasarlanmıştır. Aydınlatma sistemi ışığın direkt veya dağıtılarak aydınlatma yapmasına olanak verecek şekilde tasarlanmıştır (şekil 2). Meyveler kamera önünden ikili sıra halinde geçerek aynı anda iki elma birden görüntü işlemeye tabi tutulması hedeflenmiştir. Şekil 1. dairesel deney düzeneği tasarımı 15

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8)14-25 Elmaların görüntü işleme yöntemi ile sınıflandırılması ve leke tespiti Deney düzeneğinde görüntü işlemenin yapılacağı kısmın ayrıntıları şekil 2 deki gibi verilmiştir. Şekil 2. görüntü işleme sisteminin ayrıntılı tasarımı Şekil 2 de görüldüğü gibi meyveler hem kendi eksenleri etrafında dönmekte hem de doğrusal olarak ilerlemektedir. Bu şekildeki sistemle meyvelerin kamera önünden geçerken tüm yüzeylerinin Görüntüsünün alınmasına olanak sağlamaktadır. 2.2 CCD kameralar: Görüntü işleme tekniklerinde kullanılan Kameralar kolay şekil tanıma ve boyut tanıma özelliğinde olmalıdır. Kameralar nesnelerin üzerindeki ışıkları toplar bunları bir elektriksek sinyale çevirirler. Doğrusal dizi CCD sensörler tek bir pozlama sırasında piksel denilen bir satır şeklinde anlam kazanır [3]. Çalışmamızda temel eleman olan kamera literatür ışığında, Matrix vision, mv blue fox -124c smart CCD olarak tespit edilmiştir. Kameranın özellikleri tablo 1. verilmiştir. Kamera hem renkli görüntü alabilirken hem de gri tonda görüntü alabilmektedir (Şekil 3). Saniyedeki görüntü yakalama hızı çözünürlük özelliğine göre oldukça hızlıdır. Görüntü alma hızı gerçek zamanlı çalışmada bant hızını oldukça etkilemektedir. Çalışmada kullanılan kamera istenirse gerçek zamanlı çalışma özelliğine sağlamış olmaktadır. Matrix kamera, USB bağlantısı ile her hangi bir bilgisayara kolaylık bağlanıp hemen veri aktarabildiği için ara eleman olan görüntü işleme kartına ihtiyacı yoktur. 16

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 Tablo 1. Matrix vision, mv blue fox -124c özellikleri Model ismi -124c Model tipi G,C(G=gray (gri)),c= color(renkli)) Çözünürlük 1600x1200dpi Maksimum görüntü yakalama (frame) hızı 16 Transfer tipi Tam frame Sensor formatı 1/1.8 Piksel boyutu (genişlik x yükseklik)µm 4.4 x 4.4 Sensor formatı 1/1.8" Uygulama zamanı 30µs 10s Overlap kapasitesi Var Görüntü hassasiyet G,C USB tipi USB1.1 / USB2.0 Sensor üreticisi sony Sensor tipi ICX274AL/AQ Tablo 1. den de anlaşılacağı gibi kamera çözünürlüğü bu tip kameralar arasındaki en iyi değeri (1600x1200 dpi.) taşımaktadır. Kamera, programlama için kullanılması düşünülen Matlab programı ile uyum sağlamaktadır. Şekil 3. Matrix vision, mv blue fox -124c Kameralar üzerinde görüntünün ışık şiddetini ve odaklamasını sağlayan lensler kullanılabilmektedir. Kamera üzerine elde edilen ve elde edilmesi istenen görüntülere göre farklı özelliklere göre farklı lensler uygulanabilinir. Literatür taramasında meyve ve gıda görüntü işlenmesi uygulamalarında kullanılanımı fazla olan iki farklı lens kullanılması uygun görülmüştür. Tarama alanı ve nesne uzaklığı dikkate alınarak tespit edilen iki lens tipinin ilkli Fujinon marka, HF16HA-1B model olan lenstir. Lens özellikleri Tablo 2. de verilmiştir. Seçilmiş olan lensler üç odak(focus) aralığında çalışmaktadır. Tablo 2. de görüldüğü gibi, 2/3,1/2 ve 1/3 odak değerlerine sahip lens, bu özelliği ile nesne görme alanı istenen aralıkta ayarlanabilmektedir. 17

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8)14-25 Elmaların görüntü işleme yöntemi ile sınıflandırılması ve leke tespiti Tablo 2. Fujinon HF16HA-1B Montaj tipi C-montaj Odak boyutu 2/3,1/2, 1/3 Min. Odak uzaklığı 16mm İris aralığı F1.4~F16 İris Elle Odaklama Elle 17 04 yatay açı, Maksimum görünüş açısı 12 50'dikey açı Minimum nesne mesafesi 10cm Makro Yok Ölçüleri 29.5 x 29.5 x 29.5 mm Nesne mesafesi (en düşük aralık) 2/3" (mm) 63x47 Nesne mesafesi (en düşük aralık) ½ (mm) 46x34 Nesne mesafesi (en düşük aralık) 1/3 (mm) 34x26 Ağırlık 45gr Tablo 2. de Minimum nesne odak uzaklığı 16mm olarak verilmiştir, fakat makro özelliği bulunmamaktadır. Şekil 4 de Fujinon marka lensi görebiliriz. Şekil 4. Fujinon HF16HA-1B lens İkinci seçilen lens ise tamron marka, 219 hb model lens tipidir. Bu lensin özellikleri tablo 2. de verilen Fujinon lensin özellikleri ile aynı özelliklere sahip olmakla birlikte ekstradan arka odak (focus) özelliği ile minimum 8mm odak uzaklığı bulunmaktadır. 2.2 Işıklandırma Nesnelerin kamera önünde net olarak görüne bilmesi için bir ışık kaynağı kullanılması gerekmektedir. Profesyonel ışıklandırmada kullanım aralığı UV de 200-400nm VIS de 400-700nm NIR700-2500nm dir. Bazı uygulamalarda termal görüntülemede 2500nm üzerine çıkmaktadır. Tarımsal ürünlerin yüzeylerinin görüntü işlemesinde işleme sisteminde aydınlatma çok önemli bir durum değildir. Florasan ışığı birçok sistemlerde uygun açı altında kullanılmaktadır. Yalnızca nesnelerin fiziksel şekilde net görülebilmelerini sağlamak yeterli olacaktır. Bir görüntü işlemede ışık seçimi uygulamaya bağlı olmaktadır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda led ışık kullanımı artmaktadır. Deney düzeneğinde kameranın, meyveler üzerinde ışık parlamalarının en az olması ve alınan görüntünün işlemler sırasında en kolay şekilde işlenebilmesi için karanlık bir ortam oluşturulmuştur. Bu ortam daha sonra beyaz led ışık uygulaması ile aydınlatılmıştır (Şekil 5). Led ışıklandırma sistemi doğrusal şekilde bir dizilime sahiptir. Ledlerin doğrusal dizilimi, tek bir noktadan çıkan ışık kaynağı oluşturmadığından elmaların etrafında her hangi bir görüntü yanıltıcı gölge oluşmamasını sağlamaktadır. Led ışıklarının beslemesi doğru akım (DC) üreteci tarafından beslenmektedir. LED ışıklar frekanslı akım ile beslenmesi durumunda frekanstan etkilenerek flâşör gibi yanıp sönme eğilimi göstermektedir. Bu durum da görüntüler üzerinde farklı sonuçlar alınmasına neden olmaktadır. 18

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 Şekil 5. Doğrusal led ışılandırma Tüm görüntü işleme ekipmanları kullanılarak Süleyman Demirel Üniversitesi CAD/CAM merkezinde yukarıda bahsedilen deney düzeneği oluşturulmuştur. (Şekil 6.) Şekil 6. Deney düzeneği görünümü Şekil 7. Görüntü işleme düzeneği tasarımı Görüntüler, dairesel bir bant üzerine yerleştirilmiş meyveler üzerinden, kapalı ve ışık almayan düzeneğin içerisinden geçerken alınmaktadır. Kamera, lens ve led ışıklar bu düzeneğin içerisine yerleştirilmiştir (şekil 7). Bu düzeneğin boyutları 50x30x50cm dir. Düzeneğin iç yüzeyi denemeler sırasında en iyi görüntünün elde edilebilmesi için siyah renk e boyanmıştır. Ayrıca düzeneğin içi denemeler sırasında ayna koyularak ışığın nesne üzerine daha etkili aktarılması da düşünülmüştür. Led ışık kaynağının oluşturduğu beyaz ışık ile dışarıdan gelen farklı bir ışık ile karışmaması görüntünün saflığı açısından çok önem arz etmektedir. Düzenek, dışarıdan hiçbir ışık almaması için iyi bir yalıtıma sahiptir. Yazılım çalışmalarına bu deney düzeneğinde başlanmıştır. (şekil 8) 19

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8)14-25 Elmaların görüntü işleme yöntemi ile sınıflandırılması ve leke tespiti 2.3.Görüntü işleme analiz yazılımı: Şekil 8. sitemin genel görünüşü Dijital görüntü işlemede bilgisayar ile yapılan bilgi işlem üç ana başlık altında yapılabilinir. 1)görüntü geliştirme, 2)görüntü özellik çıkarımı, 3)görüntünün sınıflandırılması Görüntü geliştirme, yaygın bir dijital uygulama olup görüntünün düşük kontrast veya gürültü gibi sorunlarını çözmek içindir. Görüntü geliştirme morfolojik operasyonları içerir filtreler, yalıtma gibi prosedürler ve piksellerde oluşan tutarsızlıkları düzeltmek için kullanılır. Sonra görüntü özellikleri belirlenir, sonraki adımda sınıflandırmadır. Sinir ağları ve bulanık mantık gibi Sayısal teknikleri çıkarsama sistemleri başarıyla görüntü özelliği sınıflandırma için uygulanabilir. Uygun algoritmalı basit yazılımlarda kullanılabilinir. 3. METOT Elmaların görüntü işleme yöntemi ile tasniflenmesi ve leke tanımı için gerekli olan yazılım MATLAB programı kullanılarak geliştirilmiştir. Yazılımın temel fonksiyonu, mevcut elma bilgileri ile görüntüsü alınan elmaların karşılaştırmasını ve karşılaştırma sonucunu vermesi şeklinde çalışmaktadır. Elmaların mevcut standardı TSE nin TS 100-2007 elma standardı ile ve bölgemizde faaliyet gösteren elma yetiştiricilerinden toplanan veriler bir tablo şekline getirilerek yazılımın veri tabanı oluşturulmuştur. Görüntünün elde edilmesi Görüntünün küçültülmesi Binary resme çevrilmesi Görüntünün iyileştirilmesi Sınıflandırma Şekil 9. Yazılımın girişinde yapılan işlemler. 20

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 Geliştirilen yazılımda meyvelerin renk, boyut ve leke tespiti yapılmaya çalışılmıştır. Yazılımda ilk olarak şekil 9 da verilen giriş kısmında fotoğrafın programa tanıtılması, işlem hızının daha iyi olması adına çözünürlük olarak küçültülmesi, elmanın olduğu kısmının çıkartılması işlemlerini kapsamaktadır. Ayrıca elde edilen görüntü R,G,B, matris şeklinde resmin renginin kırmızı, mavi, yeşil olacak şekilde değerleri çıkartılmıştır. 3.1 Boyut İlk önce Kamera ile elmanın durmuş olduğu bant yüzeyi arasındaki mesafeden kaynaklanan, gerçek boyut ile resimdeki boyut farkı tespit etmek üzere kamera önüne elma ile birlikte bir cetvel yerleştirilerek ve elmanın en ve boyunu ölçerek piksel değeri ile gerçek boyut arasında bir katsayı tespit edilmiştir. Yazılımda bu katsayı kullanılarak yazılım kalibre edilmiştir. Tablo 3 de Elmalarının piyasada ve TS 100-2007 de tasnif işlemlerinde uygulanan boyut değerleri verilmiştir. Bu değerlere göre yazılım şekil 10 daki gibi geliştirilmiştir. Şekil 10. boyut analizi akış şeması Tablo3. Isparta bölgesinde yetişen elmaların boyutlarına karşılık gelen sınıfı Elma boyutları 45-55mm çaplı 55-65mm çaplı 65-75mm çaplı 75-85mm çaplı 85-95mm çaplı Karşılık gelen sınıfı Çok küçük elma Küçük elma Orta boy Büyük boy Çok büyük boy Elmaların çekilen görüntüleri (şekil 11a) çeşitli işlemlerden geçirildikten sonra (şekil 11b) görüntünün en geniş gelen en veya boy kısmı hesaplatılarak Tablo 2 de verilen bilgiler ile karşılaştırılmaktadır. Sonuç ekrana yazılmaktadır. 21

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8)14-25 Elmaların görüntü işleme yöntemi ile sınıflandırılması ve leke tespiti Şekil 11 a)çekilen görüntü b)işlenen görüntü 3.2 Renk Yazılımın renk ayırt eden kısmının akış şeması şekil12 de verilmiştir. Şekil 12. Yazılım renk ayırt etme akış şeması Elmaların resimlerinin yalınlaştırılmış halinden renkleri RGB formatında olan (Red(kırmızı), Green(yeşil), Blue(mavi)) yoğunluğu hesaplanmış Resimde elde edilen renk değerleri biri biri arasında karşılaştırılarak ve daha sonra veri tabanında tanımlı değerlere en uygun aralıktaki sınıflama rengi tespit edilerek ekrana hangi renk oldukları yazdırılmaktadır. 3.3 Leke Elmalar üzerinde oluşan lekeler doğal olan ve doğal olmayanlar olarak ikiye ayrılmaktadır. Doğal olanlar zirai ilaç, mantar hastalıkları, ağaç haşereleri ve dolu zedelenmeleri olarak sıralanır, doğal olmayanlar ise hasattan sonra elmalar üzerinde oluşan çarpma ve vuruntular ile oluşanlardır. Lekelerin görüntü işleme sırasında karşılaşılan en büyük güçlük elmanın yapısında bulunan taç ve sap kısımlarının da leke gibi algılanılarak işlem görmesidir [4]. Leke için hazırlanan yazılımın leke üzerine yapılan çalışmalarda şekil 13 de verilen elma resminin aynı resmin lekeli halini tespit edebilmektedir. Şekil 13. elma resim örnekleri Şekil 13 deki resim özellikle taç kısmı seçilerek işlenmiştir. Yazılım görüntüyü aldıktan sonra renk ve boyut tespiti yapıp daha sonra siyah beyaz şekle dönüştürmüş ve çeşitli filtre uygulamaları ile sınırlarını net çıkarmıştır. Son olarak görüntü içerisinde alan sınıflandırması yaparak belli bir değer üzerinde 22

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 bulunan alanları şekil 14 de görüldüğü üzere çıkarmıştır. Yazılım daha sonra bu alanların birden fazla olması ve belli bir değerin üzerinde olup olmadığına bakarak lekeli olup olmadığına karar vermektedir. Leke işlenmesi sonucunda şekil 14 deki görünen lekenin yeri tespit edilmiştir. Ayrıca lekelerin olduğu kısımlar farklı renkte alanlara ayrılmıştır. Şekil 15 de görüldüğü üzere kırmızı renkle görülen kısımlar elmanın kendi doğal alanları (taç ve benek), yeşil ile kalan bölge ise elma lekesini tarif etmektedir. Şekil 14. Şekil 13 de ki elmaların yazılım tarafından işlendikten sonraki leke sınıflaması Şekil 15. Lekelerin renk olarak sınıflandırılmış hali Yazılımın tamamlanmasının ardından endüstriyel kullanıma uygun hareketli bantlarda çalışabilecek gerçek zamanlı forma sokmak amacı ile yazılma bir ara yüz hazırlanarak tüm işlem ve ayarlar tek bir sayfa üzerinden kontrol edilebilmektedir. (şekil 16) Şekil 16. Yazılımın ara yüzünün ana sayfası 23

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8)14-25 Elmaların görüntü işleme yöntemi ile sınıflandırılması ve leke tespiti 4. BULGULAR Toplam 201 elma fotoğrafı üzerinde yapılan çalışmalarda renk tahminleri tablo 4 de verilen sonuçlara ulaşılmıştır. Tablo 4. renk tahminleri sonucu Elma Cinsi Elma Adet Doğru Sonuç Sınıflandırma Başarısı ( %) Starkink 30 30 100 Golden 9 9 100 Fuji 57 57 100 Granny Smith 54 54 100 Braburn 51 49 96 Toplam 201 199 99.00 Tablo5. Elma cinsleri sınıf tahmini sonuçları Elma Cinsi Elma Adet Doğru Sonuç Sınıflandırma Başarısı ( %) Starkink 30 28 93 Golden 9 9 100 Fuji 57 55 96 Granny Smith 54 51 94 Braburn 51 49 96 Toplam 201 192 95.52 Leke üzerinde 10 adet lekeli elma üzerinde yapılan çalışmada 7 âdeti lekeli olarak tespit emiştir. Verim olarak yaklaşık %70 verimle çalışmaktadır. Leke üzerindeki çalışmalar hala sürdürülmekte verim yükseltilmeye çalışılmaktadır. 5. TARTIŞMA VE SONUÇ Fotoğrafları çekilen farklı renk elmaların yazılım tarafından yapılan renk, boyut sınıflandırmasında bir sıkıntı ile karşılaşılmamıştır. Elmaların taç ve sap kısımları leke sınıflamasında hala bir problem olmaktadır. Literatürde yapılan incelemeler neticesinde taç ve sap kısımlarının, kamera önüne konulan filtreler taç ve sap kısmının elmanın kendi rengine dâhil edilebileceğinden leke sınıflandırmada kolaylık sağladığından bahsedilmiştir. 24

Sofu, M.M., Er, O., Kayacan, M. C., Cetişli, B. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2013 (8) 12-25 Şekil 16. çeşitli nm lerdeki filtrelerin görüntüleri Şekil 16 da Devrim Unay ın yaptığı çalışmada farklı nm lerdeki filtrelerin görüntüleri verilmiştir. Bu fotoğraflarda görüldüğü gibi 750nm ve 800nm deki filtrelerle çekilmiş olan fotoğraflarda taç kısmı elma rengine dâhil olunurken lekeler olduğu gibi kalmaktadır [5]. Fakat gerçek zamanlı çalışmada ve renk leke haricindeki diğer özelliklerin tespitinde bu filtreler ile elde edilmiş görüntülerin kullanımı sıkıntı oluşturacaktır. Bu çalışmada yapılan yazılımda leke yazılım içinde çeşitli kombinasyonlardaki fonksiyonlar ile çözülmeye çalışılmıştır. Yazılım filtre gibi ek ekipmana gerek duyulmadan leke sınıflaması yapabilmektedir. Literatür çalışmalarının geneli gerçek zamanlı çalışma yerine çekilen fotoğraflar üzerinde görüntü işleme yapılmaktadır. Bu çalışmada sürekli akan bir bandın üzerinden gerçek zamanlı olarak fotoğraf çekilip sınıflandırma işlemi yapılmıştır. Yazılımın işleme süresi işleme yapan bilgisayarın kalitesine göre değişmektedir. İ7 işlemcili Laptop ta 1 ila 1,5 sn arası bir elmanın sınıflandırma süresi tutmaktadır. 6. KAYNAKLAR 1. Yud-Ren C., Kuanglin C., Moon S. K., 2002, Machine vision technology for agricultural Applications, Computers and Electronics in Agriculture, 36, 173-191 2. Chen P., McCarthy M.J., Kauten R., 1989, NMR for internal quality evaluation of fruits and vegetables, Trans. ASAE, (32), 1747 1753 3. Rigney, M.P., Brusewitz, G.H., Stone, M.L., 1996, Peach physical characteristics for orientation. Trans ASAE 39, 1493-1497. 4. Unay D., Gosselin B, 2006, Apple stem and calyx recognition by decision trees, erişim tarihi :17.02.2013, http://www.tcts.fpms.ac.be/publications/papers/2006/viip06_dubgod.pdf 5. Unay D., Gosselin B., 2006b, Automatic defect segmentation of Jonagold apples on multispectral images: A comparative study, Postharvest Biology and Technology 42, 271 279 25