Clasificación automática de naranjas por tamaño y por defectos utilizandotécnicas de Visión por Computadora

Abstract

En este trabajo, se propone una metodología automática y reproducible utilizando técnicas de visión por computadora para clasificación de naranjas por tamaño y por defectos. Los pasos propuestos para clasificación por tamaño fueron: adquisición de imágenes, calibración, procesamiento y segmentación de imágenes, extracción de características y clasificación. Se aplicaron 2 técnicas de procesamiento y segmentación de imágenes para separar la fruta. Para clasificación se evaluaron 2 modos: clasificación según umbral, clasificación con aplicación de aprendizaje automático. El método de segmentación 2, basado en umbrales en el espacio CIELAB, demostró ser el mejor y se vio menos afectado por los cambios de iluminación en una comparativa visual. La mejor combinación de procesos ensamblados para clasificación fue la que incluyó: el método de segmentación 2, medición del eje menor a partir de 4 imágenes y clasificación con el algoritmo SVM. Los pasos propuestos para detección de defectos fueron: marcación y creación de banco de imágenes, generación de datos para aprendizaje, evaluación de frutas con el algoritmo KNN. La segmentación de defectos consistió en la implementación de 3 variantes combinadas con operaciones de morfología binaria y suavizado. Las regiones fueron sometidas a un proceso de verificación automática contra lo marcado por un experto. La variante 2 basada en el filtro Prewitt demostró una exactitud de 96%. Para clasificación de defectos se utilizaron características geométricas y de color en conjunto con el algoritmo KNN.