Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed Ahmad Mireei,Morteza Sadeghi,Aminolah Masoumi
سیداحمد میره ای (استاد راهنما) مرتضی صادقی (استاد راهنما) امین اله معصومی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hosna Mohamadi Lalabadi
حسنا محمدی لعل آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Freshness Assessment of Rainbow Trout Fish Based on Its Eye and Gill Color by Image Processing
Fish is such a useful food with a great nutritional value that has the most of essential nutrients for human. In recent decades, due to population growth and under-nourishment of half of the world’s people, fish can be considered as an important source of protein supplement. In foodstuffs, the quality of a product includes all the features that indicate its nutritional value. Fish freshness is an important index for its quality. According to the nutritional value of fish in the food basket, achieving new technologies for its freshness assessment is of great importance. In this research, 20 farmed rainbow trout ( Oncorhynchus mykiss ) fishes were prepared and their eyes and gills color changes were monitored by using machine vision technique in order to evaluate their freshness. A digital color imaging system was employed to record the visual characteristics of the eyes and gills of the samples. To provide the desired and similar optical conditions, a light chamber was designed and fabricated, and different optical conditions were tested to acquire the best images. By collecting the photos of the samples for 10 days, 80 colored photos were acquired from the right and left gills and eyes during the time period of 1 to 2 pm. The camera settings, as well as the location of the camera lens were the same on all days of imaging. The R, G, and B were determined as redness, greenness, and blueness parameters during ice-storage of the samples. The region of interest was automatically selected using a computer program developed in MATLAB software. The initial recalled images in MATLAB software were in the RGB color space. Then, the color photos were transferred to the computer and processed in image processing toolbox of the software. Before the main processing operation, a pre-processing step was conducted on the images in order to remove the noise. Afterwards, the R, G, and B components were extracted from the initial images and the final black and white images were obtained through applying the threshold and eliminating undesired small points. Finally, by applying the logical AND operation, the final colored images were obtained. The analysis of variance results indicated that keeping days of the samples had a significant effect on all color components (RGB) of both eye and gill, and by passing the time their color was getting whiter. In next step, 54 color features were extracted in the RGB, HSV, and L*A*B* color spaces. Artificial neural network (ANN) and support vector machines (SVMs) were utilized for Keywords: ltr"
ماهی غذای مفیدی است که دارای ارزش تغذیه ای بسیار بالایی بوده و اکثر مواد مغذی و ضروری برای انسان را به‌ تنهایی دارا است. در دهه‌های اخیر با توجه به رشد روزافزون جمعیت و در حالی‌ که نیمی از مردم جهان دچار سوء تغذیه هستند، ماهی می‌تواند در مقام تأمین ‌کننده‌ی پروتئین مصرفی از جایگاه ویژه‌ای برخوردار باشد. در مواد غذایی کیفیت یک محصول شامل تمام ویژگی‌هایی است که نشان‌دهنده‌ی ارزش تغذیه‌ای آن محصول است. تازه بودن ماهی شاخص مهمی از کیفیت آن است. با توجه به ارزش غذایی ماهی در سبد غذایی خانوار، دستیابی به فناوری‌های جدید برای تشخیص تازگی آن حائز اهمیت است. در این تحقیق تعداد 20 نمونه ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان پرورشی تهیه شد و با استفاده از روش پردازش تصویر تغییر رنگ چشم و آبشش آن‌ها مورد مطالعه قرار گرفت تا میزان تازگی آن‌ها ارزیابی گردد. از یک سیستم پردازش تصویر دیجیتال به ‌منظور ثبت مشخصات رنگی چشم و آبشش نمونه‌ها استفاده شد. برای ایجاد شرایط نوری ثابت و دلخواه، یک محفظه‌ی نوری طراحی و ساخته شد و شرایط نوری مختلفی برای به‌ دست‌ آوردن مناسب‌ترین تصاویر آزمون شدند. تصویر برداری از نمونه‌های ماهی به مدت 10 روز صورت گرفت و در هر روز 80 تصویر رنگی از آبشش‌های راست و چپ و چشم‌های راست و چپ نمونه‌ها در ساعات 1 تا 2 بعد از ظهر گرفته شد. طی انجام آزمایش‌ها تنظیمات دوربین دیجیتال یکسان در نظر گرفته شد و محل قرارگیری لنز دوربین نیز یکسان بود. شاخص‌های R، G و B به‌ ترتیب به ‌عنوان پارامترهای قرمز، سبز و آبی، طی زمان نگهداری نمونه‌ها در یخ تعیین شدند. تصاویر اولیه فراخوانی شده در نرم‌افزار MATLAB در فضای رنگی RGB بودند. این عکس‌ها به کامپیوتر انتقال داده شده و در جعبه ابزار پردازش تصویر نرم‌افزار مورد پردازش قرار گرفتند. قبل از پردازش اصلی تصاویر، یک مرحله پیش پردازش روی آن‌ها انجام شد تا نویز از تصویر حذف شود. سپس مؤلفه‌های رنگی قرمز، سبز و آبی از تصویر اولیه استخراج شده و پس از تعیین حد آستانه و حذف نقاط کوچک ناخواسته، تصاویر سیاه و سفید نهایی به دست آمدند. در نهایت پس از عملیات AND منطقی، تصاویر رنگی نهایی حاصل شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد که مدت نگهداری بر هر سه مؤلفه رنگی R، G و B آبشش و چشم اثر معنی‌دار داشت و با گذشت زمان رنگ آن‌ها به سمت روشن‌تر شدن (سفیدتر شدن) پیش رفت. در مرحله بعد، از تصاویر پردازش شده 54 صفت رنگی در فضاهای رنگی RGB، HSV و L*A*B* استخراج شد و از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین‌های بردار پشتیبان (SVMs) برای طبقه‌بندی مدت نگهداری ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان در پنج کلاس (روزهای اول، سوم، پنجم، هفتم و نهم نگهداری) استفاده شد. دقت کلی نتایج آزمون حاصل از طبقه‌بندی روش SVMs برای چشم و آبشش ماهی به ترتیب برابر با 72% و 92% بود و دقت کلی نتایج آزمون حاصل از طبقه‌بندی ANN برای چشم وآبشش ماهی به ترتیب برابر با 85% و 95% بود. هرچند نتایج حاصل از آبشش برای ارزیابی تازگی ماهی از دقت بالاتری نسبت به چشم برخوردار بود، اما از آنجا که برای تصویر برداری از آبشش باید پوشش آن‌ کنار زده شود و با توجه به قابل قبول بودن نتایج حاصل از چشم ماهی، روش اخیر می‌تواند به عنوان یک روش کم‌ هزینه و ساده برای ارزیابی سریع و برخط تازگی ماهی در صنایع غذایی استفاده شود. کلمات کلیدی: آبشش و چشم، تازگی ماهی ، طبقه‌بندی، ماشین‌های بردار پشتیبان، ماشین بینایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی