Visión Por Computadora En Detección De Defectos

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

DETECCIÓN DE DEFECTOS EN FRUTAS
VISIÓN POR COMPUTADORA
Marlon Medina Antón

Resumen.- La detección de defectos en
frutas en plantas empaquetadoras se
realiza de manera manual. Con la finalidad
de evitar la reducción de calidad en la
selección de la fruta causada por el
cansancio de los operarios luego de un
tiempo de trabajo se deseaimplementar un
sistema que detecte defectos en cáscaras
ocasionados por golpes. En el desarrollo
del artículo se muestra la detección de
manchas en la cáscara de las frutas
(mangos), utilizando técnicas de visión por
computadora tales como el clasificador de
imágenes K-means y un algoritmo de
segmentación por colores, todo ello
plasmado en scripts de Matlab. Finalmente,
se ha realizado unacomparación entre los
valores detectados en los scripts con la
imagen original a fin de apreciar la
confiabilidad de cada método.
I.

INTRODUCCIÓN

El empleo de trabajadores entrenados para
la selección y clasificación fruta es
universal, la agudeza de la vista y la
destreza adquirida con los años en el tacto
no han sido aún igualadas para este trabajo
por una máquina. Sin embargo, laeficacia
con la que el proceso es realizado se
puede ver mellado por factores como el
cansancio causado por la repetitividad de la
operación realizada.
En la fase de selección, se detectan los
defectos (manchas, golpes, agujeros, entre
otros) que presenten las frutas, lo que
permite separarlas de aquellas que se
encuentren sanas. Asimismo, en la etapa
de clasificación se etiquetan los frutosde
acuerdo a calibres estandarizados (según
peso, tamaño, etc.).
Dichos procesos se llevan a cabo mediante
un cierto número de personas posicionadas
a lo largo de una banda transportadora,
donde se selecciona o clasifica la fruta de
acuerdo a la etapa que se esté
desarrollando, tal como se muestra en la
figura 1.

Figura 1“Clasificación manual de frutas”

De acuerdo a ello, se buscadesarrollar un
sistema que permita automatizar una de las
etapas antes mencionadas. Debido a la
importancia que representa la etapa inicial
(selección), se ha optado en este
documento por implementar un sistema
que detecte defectos en la frutas.
El defecto más notorio es el referido a las
manchas en la cáscara del fruto, por lo que
un punto inicial, el sistema desarrollado
identificarásolo este tipo de defectos.
Igualmente, el fruto a utilizar será el mango,
por tratarse de un producto con una alta
demanda a nivel internacional que permite
recaudaciones al país de considerables
ingresos económicos en los últimos años.
Finalmente, el estudio que se detalla en el
desarrollo del documento se refiere al
empleo del clasificador de K-means y un
método de segmentación porcolor,
utilizando el software Matlab® de The
MathWorks. Para ello se han elaborado
algunos scripts que muestran una imagen
del mango con defectos (manchas en su
cáscara) detectados. Como base, se ha
tomado la
imagen de un mango
defectuoso.
II.
A.

DESARROLLO

Base de Datos Imágenes

Para la determinación de la base de datos
de imágenes se tomaron muestras de
diversos estados de unmango (maduro,
verde y con defectos) sumando un total de
30 imágenes.
Del grupo tomado solo se utilizaron
aquellas fotografías con defectos en la

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cáscara., de la que se seleccionó la
siguiente imagen:

Etapa 4: Una vez que todos los objetos son
colocados, recalcular los centros de los
clústeres.
Etapa 5: Repetir las etapas 3 y 4 hasta que
nose hagan más reasignaciones.
Segmentación por colores

Figura 2 “Imagen de mango con defectos”

Asimismo, en la captura de las imágenes
se utilizó la cámara de un teléfono celular
(marca Smart Samsung S5330) con una
resolución de 3.2 megapíxeles.
B.

Métodos utilizados

En el procesamiento de la imagen del
mango que permita separar las manchas
del mango, y solo mostrar la parte...