專利名稱：基于神經(jīng)網(wǎng)絡的水果等級分類系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水果分類領域，尤其涉及一種基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)。
背景技術：
水果產(chǎn)業(yè)是近年來快速發(fā)展的一個農業(yè)產(chǎn)業(yè)，據(jù)農業(yè)部統(tǒng)計，到2007年我國水果產(chǎn)量已經(jīng)達到I. 05億，居世界首位。但是，水果在其生產(chǎn)過程中由于受到人為和自然等復雜因素的影響，產(chǎn)品品質差異很大，如形狀、大小、色澤等都是變化的，很難整齊劃一。由于我國的水果品種結構不合理，產(chǎn)品商業(yè)化處理技術落后，因此，在國際市場上缺乏競爭力。傳統(tǒng)的人工水果分類主要是從色、形兩個方面進行人工判別的，它的缺點是效率低、耗時長、識別準確率不穩(wěn)定等。隨著計算機圖像處理和模式識別的技術不斷成熟和發(fā)展，在水果識別方面的自動判別技術也慢慢成熟。國內外對此作了大量的研究，例如Canakkale University的Professor, I. Kavdir等根據(jù)蘋果的表面質量狀況,包括蘋果的像素灰度值、紋理特征等來對蘋果進行兩種類型的分級，一種是“好與差”兩級分類，另一種是較為細致的五級分類，都取得了較好的效果。Trueba等研究者研究提取肉的表面紋理及顏色特征，利用神經(jīng)網(wǎng)絡精確地描述牛肉嫩度。國內的研究主要是在華中農業(yè)大學、中國農業(yè)大學、中國農科院等高等院校里，安徽農科院的呂秋霞等人提取了水果的顏色、形狀以及紋理三個特征，隨后利用單個神經(jīng)網(wǎng)絡對其進行等級分類，也取得了一定的成果。然而無論是國外的專家，還是國內的研究者，所采用的分類器都是單一，換句話說就是單分類器，導致等級判別正確率難以有效提高。此外，目前，我們國家的水果等級分類過程大多采用人工分級，自動化分級系統(tǒng)應用較少。而人工水果分級的不足之處在于耗時長，結果不穩(wěn)定，容易受人為因素干擾，并且耗費大量的人力和物力，不適合水果深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也制約了我國水果產(chǎn)業(yè)在國際市場的競爭力。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，以實現(xiàn)水果的等級分類判別。為了達到上述的目的，本發(fā)明提供一種基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，它包括多個圖像攝取單元，分別用于攝取同一水果的圖像信息；特征提取單元，用于分析所述多個圖像攝取單元各自提供的圖像信息以獲得水果的特征信息，其中，所述特征信息包括形狀、顏色及面積；多個水果分類單元，每一個均用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用各自預定神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類；以及融合單元，用于基于預定融合策略來將所述多個水果分類單元的分類結果予以融合后，獲得水果的等級結果。優(yōu)選地，所述特征提取單元包括第一子單元，用于將以紅、綠、及藍表示像素點信息的圖像信息按照以下公式轉換為以色調、亮度和飽和度表示像素點信息的圖像信息后，再來獲得水果顏色特征信息，
權利要求
1.一種基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于，包括 多個圖像攝取單元，分別用于攝取同一水果的圖像信息； 特征提取単元，用于分析所述多個圖像攝取単元各自提供的圖像信息以獲得水果的特征信息，其中，所述特征信息包括形狀、顔色及面積； 多個水果分類單元，每ー個均用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用各自預定神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類； 融合単元，用于基于預定融合策略來將所述多個水果分類單元的分類結果予以融合后，獲得水果的等級結果。
2.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取単元包括第一子単元，用于將以紅、綠、及藍表示像素點信息的圖像信息按照以下公式轉換為以色調、亮度和飽和度表示像素點信息的圖像信息后，再來獲得水果顏色特征信息， Η—[ [ (R-G)+(R-B)]/2 ； [(R-G)^(R-B)(G-B )]12 其中，H為像素點的色調R、G、B分別為像素點的紅、綠、藍組分。
3.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取單元包括基于圖像中的水果橫向尺寸與縱向尺寸的比例來確定水果形狀的第二子單元。
4.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于，所述特征提取単元包括將圖像信息轉換為ニ值圖像信息，并基于ニ值圖像信息來確定水果面積的第三子單兀。
5.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于，所述多個水果分類單元包括第一分類單元，用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用預定BP神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類。
6.如權利要求5所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于所述預定BP神經(jīng)網(wǎng)絡分類器包括ー個輸入層、兩個隱節(jié)點層和ー個輸出層。
7.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于所述多個水果分類單元包括第二分類單元，用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用預定競爭型神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類。
8.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于所述多個水果分類單元包括第三分類單元，用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用預定徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類。
9.如權利要求I所述的基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其特征在于所述預定融合策略包括多數(shù)投票法策略。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于多分類器融合的水果自動分級系統(tǒng)，其包括分別用于攝取同一水果的圖像信息的多個圖像攝取單元；用于分析所述多個圖像攝取單元各自提供的圖像信息以獲得水果的特征信息的特征提取單元；多個水果分類單元，每一個均用于根據(jù)所獲得的水果的特征信息、采用各自預定神經(jīng)網(wǎng)絡分類器來將水果予以分類；以及用于基于預定融合策略來將所述多個水果分類單元的分類結果予以融合來獲得水果的等級結果的融合單元。本發(fā)明結構簡單穩(wěn)定，可以應用在農業(yè)水果生產(chǎn)的較多產(chǎn)業(yè)領域。
文檔編號G06T7/40GK102855640SQ20121028539
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者郭新, 胡靜 申請人:上海電機學院