基于K-means与KNN的多特征苹果在线分级

【目的】准确获取红富士苹果的分级指标,为实现多特征融合的苹果分级提供依据。【方法】以均值滤波、全局亮度均衡化与图像裁剪方法,预处理实验所需的苹果图像;使用K-means聚类算法、OTSU最大类间方差法,将苹果灰度图转换为二值图;利用二值图与苹果原图的异或运算,提取苹果轮廓;采用苹果的二值图计算苹果的果实区域大小;使用颜色空间转换RGB-HSV中H通道划分果实红色区域;通过构建掩膜、形态学操作判断果体是否含有缺陷及计算其面积;构建最小外接矩形计算苹果的果径及果形;利用KNN分类算法实现多特征融合的苹果在线自动分级。【结果】基于K-means聚类与KNN分类相结合的苹果在线分级方法,在优于传统图像阈值分割效果的基础上,特级果分级准确率为97.14%,一级果分级准确率为100%,二级果分级准确率为93.75%,等外果分级准确率为100%,综合分级准确率达到97%。【结论】100个苹果测试准确率达到97%,验证了该分级方法的可行性与准确性。