مشخصات پژوهش

عنوان	طراحی الگوریتمی برای برآورد مساحت سطح رویه ی محصولات کشاورزی با استفاده از پردازش تصاویر دیجیتال
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	سطح رویه، ابرنقاط، شبیه سازی سه بعدی، نورپردازی ساختار یافته، پرسپکتیو دونقطه گریزی، لیزر
چکیده	تخمین سطح رویه ی محصولات کشاورزی در مطالعاتی که به پوشش اسپری، حذف بقایای اسپری، نرخ تنفس، جذب و دفع رطوبت، برآورد زمان لایه برداری، تعیین غلظت میکروبی، انعکاس نور و ارزیابی رنگ می پردازند و نیز مطالعات مربوط به انتقال حرارت درفرآیند های گرم و سرد کردن محصول، بسته-بندی، درجه بندی، فضای ذخیره سازی، تعیین سطوح آسیب دیده و بازارپسندی محصول مهم است. به دلیل شکل هندسی ناهمگون اغلب محصولات کشاورزی، محاسبه ی سطح رویه ی آنها به روش های ساده ی هندسی چندان دقیق نیست و روش های دقیق برآورد سطح رویه نیز روش هایی مخرب و طاقت فرسایی هستند. هدف از این تحقیق طراحی الگوریتمی برای برآورد مساحت سطح رویه ی محصولات کشاورزی با استفاده از پردازش تصاویر دیجیتال است که بتواند با سرعت و دقت بالا سطح رویه ی آنها را اندازه گیری کند. براین اساس دستگاهی طراحی شد و الگوریتمی با استفاده از زبان برنامه نویسی C# برای آن کدنویسی گردید. این دستگاه به همراه الگوریتم موجود در برنامه ی آن با استفاده از یک دوربین و سیستم نورپردازی ساختاریافته، می تواند، یک اسکن 360 درجه از نمونه تهیه کرده و مدل سه بعدی آن را شبیه سازی کند. الگوریتم به این ترتیب بود که: نمونه ها در جعبه ی تاریک دستگاه در مرکز یک آینه ی تخت گرد قرار داده شدند و پرتو لیزر به صورت خطی و مماس بر محور عمود بر آینه به نمونه تابانده شد. در ادامه درحالیکه آینه با سرعت ثابت پنج rpm ، یک دور حول محور خود گردش می کرد، حدود 170 عدد تصویر از پرتو لیزر بیرون و داخل آینه تهیه شد سپس به کمک الگوریتم طراحی شده طی چند مرحله پردازش و به کارگرفتن قوانین پرسپکتیو دونقطه گریزی، از هر تصویر، منحنی کالیبره شده ی سطح مقطع نمونه استخراج شد. ابرنقاط نمونه با استفاده از منحنی های کالیبره شده ی مقاطع آن و به کارگیری معادله ی دوران یک نقطه حول یک محور محاسبه شد و مدل سه بعدی نمونه با استفاده از ابر نقاط استخراج شده و المان هایی به شکل قسمتی از مخروط ناقص بدست آمد. سپس سطح رویه ی تخمینی نمونه از مجموع سطح المان ها محاسبه شد. برای ارزیابی دقت سطح رویه ی تخمینی، 30 نمونه سیب زمینی به عنوان یک محصول با شکل هندسی نامنظم و 22 نمونه لیموشیرین، به عنوان یک محصول با شکل هندسی منظم انتخاب شد. سطح رویه ی تخمینی با استفاده از دستگاه ساخته شده و سطح رویه ی واقعی از روش پوست کندن بدس
پژوهشگران	جعفر امیری پریان (استاد راهنما)، محمد ربانی (دانشجو)