Automatic Grading of Emperor Apples Based on Image Processing and ANFIS

Ağırlık tabanlı meyve sınıflandırma, paketleme ve pazarlanmanın iyileştirilmesi açısından önemli bir terimdir. Ağırlıklarına göre sınıflandırma doğrudan veya dolaylı yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Bu çalışma için, Kirmanşah, İranda (Boylam: 7.03 °E; Enlem: 4.22 °N). bir meyve bahçesinden rastgele 100 Emperor Elma örneği seçilmiştir. Tüm testler Ziraat Mühendisliği Fakültesi, Razi Üniversitesi, Kirmanşah, İran Fizik Laboratuarında yapılmıştır. Her elma için görüntü işleme ile ondört parametre elde edilmiştir. ANFIS ve doğrusal regresyon yöntemleri kullanılarak çeşitli ağırlık modelleri geliştirilmiştir. En iyi model sırasıyla ANFIS, doğrusal ve doğrusal olmayan regresyon için, R2, SSE, ve MSE için 0.990, 276.58, 13.17, 0.856, 15980.96, 166.47 ve 0.791, 24512.16, 255.35 şeklindedir. Yani, makine görme sistemi ile meyve ile temas etmeden ağırlık tabanlı elma sınıflandırması sağlanabilir. Mekanik ve elektrik sistemleri üzerinden bu sistemin faydaları şunlardır: 1- Farklı boyutlarda gruplar için makinenin tekrar kalibrasyon kolaylığı, 2- Dolaylı sınıflandırma kullanılarak daha doğru ağırlık ölçümü ve yüksek çalışma hızına ulaşma.

Görüntü İşleme ve ANFIS ile Emperor Elmasının Otomatik Sınıflandırılması

Mass-based fruit classification is important in terms of improving packaging and marketing. Mass sizing can be accomplished by direct or indirect methods. In this study, 100 samples of Emperor Apples were randomly selected from an orchard in Kermanshah, Iran (longitude: 7.03 °E; latitude: 4.22 °N). All tests were carried out in Physical Laboratory, Faculty of Agriculture Engineering, Razi University, and Kermanshah, Iran. Fourteen parameters were obtained by image processing for each apple. Several mass modeling were made using ANFIS and linear regression methods. In the best model for ANFIS, linear and nonlinear regression, R2, SSE, and MSE were 0.990, 276.58, 13.17, 0.856, 15980.96, 166.47 and 0.791, 24512.16, 255.35, respectively. So, a mass-based sorting system was proposed with machine vision system and using ANFIS method that could obtain apple mass without contact with the fruit. Benefits of this system over mechanical and electrical systems were: 1- Easier recalibration of the machine to the groups with different sizes, and 2- Reaching more accurate mass measurement and higher operating speed using indirect grading. Keywords: SPSS; Packaging; Marketing; Machine vision; Fuzzy inference system; Sorting

___

  • Gonzalez R C, Woods R E & Eddins S L (2004). Digital Image Processing Using MATLAB. Prentice Hall Khojastehnazhand M, Omid M & Tabatabaeefar A (2009). Determination of orange volume and surface area using image processing technique. International Agrophysics 23: 237-224 Koc A B (2007). Determination of watermelon volume using ellipsoid approximation and image processing. Journal of Postharvest Biology and Technology 45: 366-371 Leemans V, Magein H & Destain M F (2004). On-line fruit grading according to their external quality using machine vision. Biosystems Engineering 83: 397-404 Lu R (2003). Detection of bruises on apples using near- infrared hyperspectral imaging. Transactions of ASAE 46(2): 523-530 Mizushima A & Lu R (2013). An image segmentation method for apple sorting and grading using support vector machine and Otsu’s method. Computers and Electronics in Agriculture 94: 29-37 Naderloo L, Alimardani R, Omid M, Sarmadian F, Javadikia P, Torabi M Y & Alimardani F (2012). Application of ANFIS to predict crop yield based on different energy inputs. Measurement 45: 1406-1413 Rashidi M, Gholami M & Abbassi S (2009). Cantaloupe volume determination through Image Processing. Journal of Agricultural Science and Technology 11: 623-631 Rezaei E, Karami A,Yousefi T & Mahmoudinezhad S (2012). Modeling the free convection heat transfer in a partitioned cavity using ANFIS. International Communications in Heat and Mass Transfer 39: 470- 475 Sabliov C M, Boldor D, Keener K M & Farkas B E (2002). Image processing method to determine surface area and volume of axisymmetric agricultural products. International Journal of Food Properties 5: 641-653 Shin J S, Lee W S & Ehsani R (2012). Postharvest citrus mass and size estimation using a logistic classification model and a watershed algorithm. Biosystems Engineering 113: 42-53 Sabzi S, Javadikia P, Rabani H & Adelkhani A (2013). Mass modeling of Bam orange with ANFIS and SPSS methods for using in machine vision. Measurement 46: 3333-3341 Sabzi S, Javadikia P, Rabani H, Adelkhani A & Naderloo L (2013). Exploring the best model for sorting Blood orange using ANFIS method. Agricultural Engineering International: CIGR Journal 15(4): 213- 219 Sivasankaran S, Sivaprasad K, Narayanasamy R & Iyer V K (2011). Evaluation of compaction equations and prediction using adaptive neuro-fuzzy inference system on compressibility behavior of AA 6061100−x–x wt. % TiO 2 nanocomposites prepared by mechanical alloying. Powder Technology 209: 124-137 Taylan O & Karagozoglu B (2009). An adaptive neuro- fuzzy model for prediction of student’s academic performance. Computers & Industrial Engineering 57: 732-741 Tong J H, Li J B & Jiang H Y (2013). Machine vision techniques for the evaluation of seedling quality based on leaf area. Biosystems Engineering 115: 369-379 Xing J, Bravo C, Jancso K P T, Ramon H & Baerdemaeker J D (2005). Detecting bruises on ‘Golden Delicious’ apples using hyperspectral imaging with multiple wavebands. Biosystems Engineering 90(1): 27–36 Zheng H, Lu H, Zheng YLou H & Chen C (2010). Automatic sorting of Chinese jujube (Zizyphus jujuba Mill. cv. ‘hongxing’) using chlorophyll fluorescence and support vector machine. Journal of Food Engineering 101: 402-408
Tarım Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Yayıncı: Halit APAYDIN
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı Zamanlarda Ekilen Yerel Bezelye (Pisum sativum L.) Hatlarının Triptofan ve Ham Protein İçerikleri

Reyhan KARAYEL, Hatice BOZOĞLU

Dissection of Barley Landraces Originated From Twelve Different Countries by Using Simple Sequence Repeats Markers

Hülya SİPAHİ, Aysen YUMURTACI

Bitkisel Formülasyonlarda Yaygın Olarak Kullanılan Seçilmiş Tıbbi Bitkilerin Ağır Metal İçeriği

Aleksandra STANOJKOVİC-SEBİC, Radmila PİVİC, Dragana JOSİC, Zoran DİNİC, Aleksandar STANOJKOVİC

Farklı Dikim Sıklıklarının Tarhun (Artemisia dracunculus L.) Bitkisinin Bazı Agronomik Özellikleri ve Uçucu Yağ Oranları Üzerine Etkileri

Yeşim ÇİL, Kemalettin KARA

The Relationship Between Flag Leaf Senescence and Grain Yield of Some Durum Wheat Varieties under Drought Stress During Grain Filling Period

Murat TİRYAKİOĞLU

Görüntü İşleme ve ANFIS ile Emperor Elmasının Otomatik Sınıflandırılması

Sajad SABZİ, Yousef ABBASPOUR-GİLANDEH, Yousef ABBASPOUR-GILANDEH, Hossein JAVADIKIA, Hossein JAVADİKİA, Hadis HAVASKHAN, Hadis HAVASKHAN

Kırmızı-Alaca Sığırların Süt Verimi ve Ön Süt Bileşenleri Üzerine Somatik Hücre Sayısı ve Bazı Çevresel Faktörlerin Etkileri

Atakan KOÇ, Atakan KOÇ

Tohum Yaşlandırma ve Önuygulamanın Meryemana Dikeni (Silybum marianum (L.) Tohumlarında Katalaz Aktivitesi ve Depo Rezervlerine Etkisi

Ghasem PARMOON, Ghasem PARMOON, Ali EBADI, Soodabe JANBAKHSH, Said Amir MOOSAVI

Bazı Tarımsal Özellikler Yönünden Yulaf’ta Heterosis Çalışması

Ziya DUMLUPINAR, Hilal KARAKUZULU, Hilal KARAKUZULU, Mehmet Baris DEMİRTAS, Mehmet DEMİRTAŞ, Müzeyyen UĞURER, Hasan GEZGİNÇ, Hasan GEZGINC, Tevrican DOKUYUCU, Tevrican DOKUYUCU, Aydın AKKAYA

Effects of Somatic Cell Count and Various Environmental Factors on Milk Yield and Foremilk Constituents of Red-Holstein Cows

Atakan KOÇ