جعفر امیری پریان

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