Application of image processing methodologies for fruit detection and analysis

Abstract

En aquesta memòria es presenten diversos treballs d'investigació centrats en l’automatització d’operacions agrícoles mitjançant l’aplicació de diverses tècniques de processament d’imatge. En primer lloc es presenta un mètode desenvolupat per detectar i comptar raïms mitjançant la localització de pics d'intensitat en superfícies esfèriques. En segon lloc es desenvolupa un sistema de recol•lecció automàtica de fruita mitjançant la combinació d'una càmera estereoscòpica de baix cost i un braç robòtic. En tercer lloc es proposa una aplicació en què es desenvolupa un mètode basat en l'ús de la informació de color per a la verificació d'una varietat de nectarines de forma automàtica i individual en una línia d’embalatge de fruita. Finalment s’han estudiat les correlacions entre els paràmetres de qualitat de la fruita i el espectre visible de la seva pell amb l’objectiu de controlar la seva qualitat de forma no destructiva durant el seu emmagatzematge.

En esta memoria se presentan diversos trabajos de investigación centrados en la automatización de operaciones agrícolas mediante la aplicación de distintas técnicas de procesado de imágenes. En primer lugar se presenta un método desarrollado para detectar y contar uvas rojas mediante la identificación de picos de intensidad en las superficies esféricas. En segundo lugar se desarrolla un sistema de recolección automática de fruta mediante la combinación de una cámara estereoscópica de bajo coste y un brazo robótico. En tercer lugar se propone una aplicación en la que se desarrolla un método de procesamiento de imágenes basado en el uso de la información de color para la verificación de una variedad de nectarinas de forma automática e individual en una línea de envasado de fruta. Finalmente se han estudiado las correlaciones entre los parámetros de calidad de la fruta y el espectro visible de su piel con el fin de controlar su calidad de forma no destructiva durante el almacenamiento.

This memory introduces several research works developed to automate agricultural tasks by applying image processing techniques. In the first place a new image processing method is proposed for detecting and counting red grapes by identifying specular reflection peaks from spherical surfaces. The proposal of the second application is to develop an automatic fruit harvesting system by combining a low cost stereovision camera and a robotic arm. The third application proposed is to develop a novel image processing method based on the use of color information to verify an in-line automatic and individual nectarine variety verification in a fruitpacking line. Finally, a study focused on assessing correlations between post-storage fruit quality indices and the visible spectra of the skin of the fruit is proposed in order to control fruit quality in a non-destructive way during the storage.