مجله تحقیقات دام و طیور

مجله تحقیقات دام و طیور

تخمین وزن، تعیین شاخص شکل و تشخیص آلودگی پوسته تخم مرغ با استفاده از ماشین بینایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیئت علمی بخش علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قم، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، قم، ایران
2 عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، کرج، ایران.
3 عضو هیئت علمی بخش علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان قم، سازمان تحقیقات و آموزش کشاورزی، قم، ایران.
چکیده
در این مطالعه روشی برای تخمین وزن، تعیین شاخص شکل و تشخیص آلودگی پوسته تخم مرغ با استفاده از فن آوری ماشین بینایی ارائه شده است. ابتدا برخی خصوصیات مرتبط با کیفیت تخم مرغ شامل وزن، طول، عرض، شاخص شکل و وضعیت آلودگی پوسته تعداد 76 قطعه تخم مرغ توسط تکنسین مجرب در آزمایشگاه تعیین گردید. همزمان از هر یک از تخم مرغ‌ها تصاویری با استفاده از دوربین دیجیتال با رعایت فاصله ثابت و شرایط نور پردازی یکسان تهیه گردید. سپس با استفاده از محیط پردازش تصویر نرم افزار متلب ویژگی‌های مرتبط با وزن تخم مرغ، اندازه تخم مرغ و وضعیت آلودگی پوسته از تصاویر استخراج شد. 4 نوع شبکه عصبی مختلف به ترتیب برای تشخیص و دسته بندی آلودگی پوسته تخم مرغ، تخمین وزن تخم مرغ و تخمین طول و عرض تخم مرغ با استفاده از نرم افزار متلب طراحی شد. شبکه عصبی طراحی شده برای تشخیص آلودگی‌های سطحی تخم مرغ بدون خطا آموزش دید و در مرحله آزمون آلودگی پوسته تخم مرغ‌ها با دقت 95 درصد توسط شبکه تشخیص داده شد. دقت شبکه‌های عصبی مصنوعی برای تخمین وزن، طول و عرض تخم مرغ‌ها در مرحله آموزش به ترتیب برابر با 55/98، 4/99 و 49/98 درصد بود. در مرحله آزمون نهایی همبستگی بین مقادیر واقعی وزن، طول و عرض تخم مرغ‌ها با مقادیر تخمین زده شده توسط شبکه عصبی به ترتیب برابر با 6/96، 31/97 و 98 درصد بود (P
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Weight estimation, shape index determination and shell contamination detection of hen egg using machine vision methods

نویسندگان English

M Khojastehkey 1
H Lotfollahian 2
M Kalantar Neyestanaki 3
1 Member of Scientific Board, Animal Science Department, Qom Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Qom, Iran.
2 Member of Scientific Board, Animal Science Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran.
3 Member of Scientific Board, Animal Science Department, Qom Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Qom, Iran.
چکیده English

This study introduces a method based on machine vision technology for weight estimation, shape index determination, and egg contamination detection. Primarily, different characteristics relevant to egg quality such as weight, length, wide, shape index and contamination statue of 76 eggs were recorded by experienced appraisers. At the same time, using a digital camera several photos were taken from each egg regarding fixed imaging distance and unique illumination. Then, the features relevant to egg weight, egg size and egg shell contamination were extracted from digital images using image processing tools (IPT) of MATLAB software. Four artificial neural networks were designed for egg contamination classification, egg weight, and egg length and egg wide estimation respectively using MATLAB software. The first neural network was trained to detect egg contamination without error, and in the test phase, the eggs contamination was recognized with accuracy of 95% by neural network. Next neural networks were trained to estimate the egg weight, egg length and egg wide with accuracy of 98.55, 99.4 and 98.49 % respectively. In the test phase, the correlations between egg weight, egg length and egg wide with those which estimated by artificial neural networks were equal to 96.6, 97.31 and 98% respectively (P

کلیدواژه‌ها English

Artificial Neural Network
Egg quality
Image processing
Machine vision