[논문]홍삼의 외관 품질판정알고리즘 개발 - 가지검출 알고리즘

홍삼의 외관 품질판정알고리즘 개발 - 가지검출 알고리즘
Development of External Appearance Quality Evaluation Algorithm - Branch Detect Algorithm 원문보기

손재룡 (농업공학연구소) , 이강진 (농업공학연구소) , 강석원 (농업공학연구소)

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외관 품질판정 요인으로는 여러 가지가 있지만, 이 연구에서는 가지를 검줄하는 알고리즘을 개발하기 위하여 수행되었다.
판정이 가능한 기술개발이 요구된다. 이 연구에서는 외관품질의 판정 자동화를 위하여 영상처리기술을 이용하여 외관판정인자 중 다리개수를 검출할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 수행하였다.
이 연구에서는 홍삼의 외관을 자동으로 판정하고자 영상처리프로그램을 개발하였으며 위의 공시재료에 나타난 홍삼의 특성을 고려하여 가지를 판정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 사용된 언어는 Visual C++을 이용하였고, 입력영상의 이치화 및 처리결과를 시각적으로 구분되도록 화면에 디스플레이 되도록 메뉴를 구성하였다.

가. 다양한 홍삼을 카메라로부터 입력한 후 가지를 검출하기 위하여 영상처리프로그램을 개발하였으며, 이는 입력영상의 이치화 및 처리결과를 시각적으로 구분되도록 디스플레이 해주는 메뉴 등으로 구성하였다.
등으로 구성하였고. 면적, 길이 등의 데이터를 표시해 주는 출력부 설정, 그리고 영상 처리를 실행시키는 메뉴 등으로 구성하였다.
사용된 언어는 Visual C++을 이용하였고, 입력영상의 이치화 및 처리결과를 시각적으로 구분되도록 화면에 디스플레이 되도록 메뉴를 구성하였다.
따라서 그림 4는 이치화된 홍삼 내부에 구멍이 잔재하는 경우 이를 막아주는 알고리즘을 나타낸 것이다. 우선 홍삼영역만 추출한 후 반전시킴으로서 구멍을 추출한다. 한 라인씩 스캔하면서 그 값이 255인지의 여부를 판단하여 255의 값을 가지면 그 부분에서 255의 값을 대체함으로서 구멍을 막아주는 알고리즘이다.
나. 지근의 개수를 찾기 위한 방법으로 세선화 알고리즘을 개발하였다. 이는 이치화의 결과에 따라 많은 영향을 미쳤으며, 특히 이치화 후 구멍이 발생될 경우 세선화를 이용한 지근의 개수 검출은 불가능한 것으로 나타났다.

라. 또한 그림 6의 경우는 홍삼의 외관 특성상 매끄럽지 못함으로 인해 불필요한 가지가 검출되는 것을 나타낸 것으로서 이를 보완하기 위해서는 홍삼 영역만을 대상으로 한 라인씩 스캔해서 공백의 수를 셈으로서 가지을 검출하는데 유리한 결과를 얻을 수 있었다.
지근의 개수를 찾기 위한 방법으로 세선화 알고리즘을 개발하였다. 이는 이치화의 결과에 따라 많은 영향을 미쳤으며, 특히 이치화 후 구멍이 발생될 경우 세선화를 이용한 지근의 개수 검출은 불가능한 것으로 나타났다.
다. 이치화가 완전하다 할지라도 가지 사이에 요철이 있는 경우 이 부분에서 세선화에 영향을 미치게 되므로 이를 제거함으로서 향상된 세선화 결과를 나타내었다.

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