Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học bằng phương pháp xử lý ảnh và ứng dụng phương pháp này trong việc phân loại các sản phẩm đồ hộp,đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học phương pháp xử lý ảnh ứng dụng phương pháp việc phân loại sản phẩm đồ hộp Products classification based on geometrical shapes using image processing method and application in distinguishing can products Phạm Nhật Thạch Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Cơ sở II E – Mail : Thachpham.2504@gmail.com Tóm tắt : Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học phương pháp xử lý ảnh sử dụng hàm xử lý ảnh có Matlab, kết hợp với biến đổi Hough Trong phương pháp này, ta thực bước như: tách biên, tìm hình dạng dùng thuật tốn để phân biệt hình trịn, hình chữ nhật với hình khác Kết hợp với lý thuyết biến đổi Hough dựa vào đường biên để xác định hình dạng, ta dễ dàng phân loại dạng hình học Phương pháp mang đến cho phương án hiệu việc phân loại đồ hộp, có ứng dụng cơng nghiệp chế biến Abstract: Products classification based on geometrical shapes with image processing method means using image processing functions in matlab, together with Hough transform In this method, we execute some simple steps as: margin splitting, shape defining then using algorithms to differentiate circles, rectangles to other types of shapes Combine with Hough transform theory which uses margins to define shapes, we can easily classify different types of shapes This method brings us an effective way to classify cans, which is applicable in processing industry Ký hiệu: Ký hiệu R Đơn vị mét Độ Ý nghĩa Bán kính hình trịn Góc tạo hai đường thẳng Chữ viết tắt: Chữ viết tắt MATLAB Ý nghĩa Matrix Laboratory Phần mở đầu: Đề tài nghiên cứu phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học phương pháp xử lý ảnh xuất phát từ việc ứng dụng hàm xử lý ảnh MATLAB với lý thuyết biến đổi Hough Đề tài hướng tới đưa thuật toán việc xử lý phân loại hình học Mang lại ứng dụng thực tế cao, áp dụng vào trình phân loại đồ hộp công nghiệp chế biến Phương pháp biến đổii Hough Biến đổi Hough n thuật thu toán sử dụng để xác định nh đường đư thẳng Nó cịn sử dụng phiên b hình ảnh nh máy tính khác bao ggồm xác định đường nét khung viền n Lợi L ích kĩ thuật biến đổii Hough việc vi lấp đầy hay xóa lỗ hổng mô tả t đường nét viền bao quanh, xử lí nhiễu nhi Trong đề tài nghiên cứu chủ yếu ứng dụng lý thuyết biến đổi Hough đểể xác định cạnh chắn cho kết k Đó số góc củaa hình chữ ch nhật bước việcc xác định đ hình chữ nhật Tiếp theo, có thểể có vài hình dạng góc giúp ta nh nhận biết khơng phảii hình ch chữ nhật tiến hành bướcc th thứ việc xác định hình chữ nhật, tất góc xác đđịnh phải 90 Ta xác định góc tất cảả giao điểm cách sử dụng mốii quan hệ h đây: hình trịn hình chữ nhật a Phương pháp xác định nh hình chữ ch nhật : Đầu tiên, ta chia hình ảnh ban đầu thành nhiều mảng ng màu R,G,B Sau đó, với mảng màu, bạn biểu u diễn di cách xác định đường biên, y ngưỡng ngư đạt nhiều giá trị khác 50,100,… vv Và số tất ảnh nh nhị nh phân thu được, ta cần tìm cạnh( nh( nhớ, nh có nhiều ảnh cần xử lí đây, nên chút thời gian, n bạn khơng muốn, bạn bỏ ỏ bớt số ngưỡng) Sau tìm đươc cạnh, c loại bỏ bớt điểm ảnh nhiễu u không mong muốn cách sử dụng lọc l dựa vùng miền.Lấy xấp xỉ độ dài ccạnh Vì hình chữ nhật có góc, với mỗii trư trường hợp có góc tương ứng.Bộ lọcc cạnh c dựa số lượng yếu tố xấp p xỉ x Hình 1: Mối quan hệ củaa giao điểm Nếu cos( ) threshold centroid = stats(k).Centroid; plot(centroid(1),centroid(2),'ko'); end text(boundary(1,2)-35,boundary(1,1)+13,metric_string,'Color','y', 'FontSize',14,'FontWeight','bold'); end title(['Metrics closer to indicate that ', 'the object is approximately round']); Page 30 Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học Hình 3.7:Kết thu sau phân tích theo thuật tốn Page 31 Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học CHƯƠNG XÂY DỰNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG NHẬN DẠNG 4.1 Giới thiệu GUI Giao diện người sử dụng (GUI) giao diện hình ảnh chương trình Một GUI tốt làm cho chương trình trở nên dễ sử dụng cách cung cấp thông tin ban đầu cần thiết với công cụ điều khiển như: nút nhấn (pushbutton), hộp liệt kê (list box), trượt (slider), trình đơn (menu), … GUI nên thiết kế cách dễ hiểu thân thiện để người sử dụng hiểu dự đốn kết tác động GUI bao gồm nút nhấn, hộp liệt kê, trượt, menu,…, chúng cung cấp cho người sử dụng môi trường làm việc thân thiện để họ tập trung vào ứng dụng chương trình tìm hiểu cách thức làm việc chương trình Tuy nhiên, tạo GUI cơng việc khó khăn người lập trình chương trình phải xử lý với click chuột cho thành phần GUI vào thời điểm Trong MATLAB, để tạo GUI lưu ý ba yêu cầu sau đây:  Component (các thành phần): đối tượng GUI (nút nhấn, nhãn, hộp soạn thảo,…) thành phần Các thành phần phân loại thành: công cụ điều khiển (nút nhấn, hộp soạn thảo, trượt,…), thành phần tĩnh (khung hình, chuỗi kí tự,…), menu axes ( hệ trục dùng để hiển thị hình đồ họa) Các cơng cụ điều khiển thành phần tĩnh tạo hàm uicontrol, menu tạo hàm uimenu uicontextmenu, axes tạo hàm axes  Figure: thành phần GUI phải xếp figure, cửa sổ hiển thị hình máy vi tính Trong chương trước, figure tự động tạo vẽ đồ thị Lệnh figure tạo figure sử dụng để chứa thành phần GUI Page 32 Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học  Callback: cuối cùng, người sử dụng tác động vào chương trình cách nhấn chuột hay gõ bàn phím chương trình phải đáp ứng lại kiện Ví dụ, tường hợp người sử dụng tác động vào nút nhấn MATLAB thực thi hàm tương ứng với nút nhấn Mỗi thành phần GUI phải callback hàm tương ướng 4.2 Thuật tốn phần mềm mơ Dựa vào phương pháp xác định đường trịn, hình chữ nhật, kết hợp với lý thuyết biến đổi Hough Nhóm nghiên cứu xây dựng thuật tốn tìm đường trịn hình chữ nhât so với dạng hình học khác sau : Page 33 Phân loại sản phẩm dựa vào dạng hình học Bắtđầu Biêncn=b Biêntrịn=c Tiềnxửlíảnh Táchbiên/ tínhtốn Tìmđườngbao ĐÚNG Tron=10 Hìnhtrịn SAI ĐÚNG 0.95