به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « ann » در نشریات گروه « صنایع غذایی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «ann» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • Sara Aghajanzadeh, Mohammad Ganjeh, Seid Mahdi Jafari, Mahdi Kashaninejad, Aman Mohammad Ziaiifar *

    Thermal processing of the key lime juice leads to the inactivation of pectin methylesterase (PME) and the degradation of ascorbic acid (AA). These changes affect directly the cloud stability and color of the juice. In this study, an artificial neural network (ANN) model was applied for designing and developing an intelligent system for prediction of the thermal processing effects on the physicochemical properties of key lime juice during conventional and infrared (IR) heating. The inputs of this network were time and temperature and the outputs were changes in PME activity, AA content, browning index (BI) and also cloud stability of the juice.The feed-forward neural network with a logarithmic transfer function, Levenberg–Marquardt training algorithm and eight neurons in the hidden layer (topology 2-8-4) was chosen as the best ANN model (R2> 0.95, RMSE=0.47 and SE=0.28). The predicted values using the optimal ANN model vs. experimental values represented a correlation coefficient higher than 0.95 and 0.90 during IR and conventional thermal processing, respectively. This model can therefore be applied in prediction of the effects of thermal processing on the physicochemical properties of the lime juice in pilot plants, processing factories and online monitoring.

    Keywords: IR thermal processing, Physicochemical properties, key lime juice, ANN, modeling}
  • عمار صالحی، پدرام قیاسی*، علیرضا ترابی مزرعه ملکی، عباس همت
    تعیین و شناخت خواص فیزیکی و مکانیکی محصولات کشاورزی و باغی یکی از پارامترهای مهم در طراحی و ساخت ماشین های کاری در این زمینه و تشخیص تاثیر نیروهای استاتیکی و دینامیکی بر میوه آلوچه در طول انبارداری و حمل و نقل می باشد. در این نوشته، خواص فیزیکی آلوچه ها شامل: پارامترهای ابعادی و وزن و خواص مکانیکی آنها شامل: آزمون فشاری، آزمون پانچ، و آزمون سیکلیک، در دو سطح اندازه ای درشت و کوچک اندازه گیری گردید. در نهایت با استفاده از داده های خواص فیزیکی مدل های برآورد کننده ای چون مدل های رگرسیونی و شبکه های عصبی مصنوعی برای تخمین وزن و حجم میوه ها ارایه گردید. مدل شبکه عصبی در تخمین حجم میوه ها با R2 96/0 بهترین مدل را برای تخمین حجم میوه ها ارایه داد. هر چند که این مدل برای تخمین وزن میوه ها نسبت به مدل های رگرسیونی عملکرد مناسبی را نداشت. از نتایج خواص مکانیکی پارامترهای نیرو و جابه جایی و تنش بیشینه در نقطه شکست، مدول الاستیسته از روش های هرتز و تیوری بوزینسکیو، نیروی پانچ پوسته و گوشته، تنش کمینه از تیوری بوزینسکیو، توزیع تنش عمودی، افقی و برشی در عمق و سطح در لحظه ی شکست و... محاسبه گردید. نتایج نشان داد بدلیل تفاوت ضخامت گوشته میزان تحمل بار وارده در آلوچه های بزرگ بیشتر از آلوچه های کوچک است. از مقایسات فک محدب و فک تخت در آزمون فشاری می توان پی برد در انبارمانی و حمل و نقل، میوه هایی که در کف قرار می گیرند نسبت به میوه هایی که در تماس عمودی با میوه های دیگر هستند بیشتر در معرض آسیب و صدمات مکانیکی قرار می گیرند. در نهایت با مشاهده رفتار توزیع تنش ها در لحظه ی شکست به نظر می رسد که تنش افقی گسیختگی را در میوه ها دیکته می کند.
    کلید واژگان: شبکه عصبی, توزیع تنش, مدول الاستیسیته, نیروی شکست}
    Amar Salehi, Pedram Ghiasi*, Alireza Torabi Mazrae Maleki, Abbas Hemmat
    Determination of physical and mechanical properties of agricultural and horticultural crops is one of the most important parameters in design and manufacture of the operation machines. Determination of the effect of static and dynamic forces on Cherry Plum fruit during storage and transportation processes is very necessary for engineering. In this study, the physical properties of the Cherry Plum (including dimensional parameters and weight) and mechanical properties (including pressure test, punch test, and cyclic test) were measured at two levels of big and small sizes. The regression and ANN models based on physical properties data were defined and used to estimate the weight and volume of the fruits. The ANN model was the best model for estimating the fruit volume with 0.96 regression coefficient but it didn’t have a acceptable performance in estimating the fruits’ weight. The parameters of force and displacement, maximum stress at the breaking point, the elastic modulus in Hertz methods and Bosensky theory, the crust and mantle punch forces, the minimum stress based on Bosinskio theory, the distribution of vertical, horizontal and shear stresses in depth and surface in the failure point and etc were calculated based on the data of the mechanical properties. The results showed that due to the differences in the thickness of the mantle, the force absorption capacity in the big fruits was larger than the small ones. The results of comparison between the convex jaw and flat jaw in the compression tests showed that the fruits placed on the floor were more exposed to damage. The behavior of the stress distribution at the failure point showed that the horizontal stress would dictate the rupture in the fruits.
    Keywords: ANN, stress distribution, modulus of elasticity, failure force}
  • محسن زندی*، علی گنجلو، ماندانا بی مکر

    هدف از انجام این پژوهش بررسی سینتیک تخریب خصوصیات کیفی اصلی ازگیل طی نگهداری در سردخانه می باشد. ازگیل (Mespilus germanica) بطور گسترده و بیشتر به صورت وحشی در شمال ایران می روید و کاربرد فراوانی به سبب خواص تغذیه ای و درمانی دارد. در میوه ها خصوصیات کیفی به عنوان معیار مهم پذیرش توسط مصرف کننده است، از اینرو ارزیابی پارامترهای موثر بر کیفیت ازگیل حائز اهمیت می باشد. از آنجائی که اندازه گیری این پارامترها بسیار هزینه بر و زمان بر است، بنابراین پیش بینی آنها بسیار ضروری می باشد. در پژوهش حاضر مدل های ریاضی و شبکه های عصبی مصنوعی (ANNs) برای مدل سازی ارتباط بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و ویژگی های رنگی با زمان نگهداری در سردخانه بکار برده شد. از پنج مدل سینتیکی درجه صفر، درجه اول، درجه دوم، تبدیل جزء و ویبال برای مدل سازی با کمک نرم افزار متلب استفاده شد. از بین این مدل ها، مدل ویبال به عنوان بهترین مدل در پیش بینی تغییرات پارامترهای فیزیکی و شیمیایی ( و) و رنگی ( و) انتخاب گردید. در مدل سازی ANN از شبکه پرسپترون چند لایه ای (MLP) با تعداد مختلفی نورون استفاده گردید. ورودی های شبکه شامل زمان نگهداری، رطوبت ازگیل و درجه رسیدگی و خروجی آن نیز مقادیر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و رنگی بود. همچنین از الگوریتم لونبرگ-مارکوآرت به منظور آموزش شبکه و از تابع های آستانه ای سیگموئید لگاریتمی، خطی و تانژانت هایپربولیک سیگموئید استفاده گردید. نتایج نشان داد که شبکه MLP با تابع آستانه ای خطی و پیکربندی های 3-4-8-3 و 2-3-7 بهترین دقت را به ترتیب برای پیش بینی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی ( و) و خصوصیات رنگی ( و) دارند.

    کلید واژگان: ازگیل, شبکه های عصبی مصنوعی, سینتیک تغییرات, مدل های ریاضی, ویژگی های فیزیکی و شیمیایی}
    Mohsen Zandi*, Ali Ganjloo, Mandana Bimakr

    The aim of this research was to investigate the degradation kinetics of the major quality properties of medlar (Mespilus germanica) during cold storage. Medlar is a widely growth in northern Iran and its fruit is used as a nutritional component and as a medicinal remedy. In fruits, quality properties are used as a consumer-based criteria of acceptability. So it is important to evaluate parameters that affected the medlar quality. Measurement of these parameters is an expensive and time-consuming process. Therefore, parameter prediction due to affecting factors will be more useful. In the present research, mathematical models and artificial neural networks (ANN) were used for modelling the relationship between physicochemical properties and color attributes with cold storage time. Five kinetic models viz. zero order, first order, Second order, fractional conversion and Weibull models were used for modelling using MATLAB. Among the kinetics models, the Weibull model was found to be more suitable to predict the changes in all physicochemical ( , ) and color ( , ) parameters. In ANN, multi-layer perception (MLP) used with different number of neurons. The network’s inputs include storage time, medlar moisture content and ripening stage and the network’s output were the values of the physicochemical and color properties. The training rule was Momentum Levenberg-Marquardt. The transfer functions were Tansig, Purelin and Logsig. The results showed that MLP network with Levenberg-Marquardt training function, Purelin transfer function and 3-8-4-3 and 3-7-2 topologies had the best accuracy for prediction of for physicochemical and color properties. This network can predict physicochemical and color properties of the medlar with  coefficient of 0.9983 and 0.9992 and MSE of 0.021, 0.000008 and 0.000059 respectively.

    Keywords: Medlar, ANN, Kinetics models, Mathematical modeling, Physicochemical properties}
  • محمد کاوه *، رضا امیری چایجان، یوسف عباسبور گیلانده، ترحم مصری گندشمن
    در این پژوهش، به منظور برآورد خواص خشک¬کردن بادمجان در یک خشک¬کن پیوسته از روش شبکه¬های عصبی مصنوعی (ANN) ، الگوریتم بهینه¬سازی توده ذرات (PSO) و الگوریتم گرگ خاکستری (GWO) استفاده شد. فرآیند خشک¬کردن در سه سطح دمایی (45، 60 و C°75) ، سه سطح سرعت هوا (1 و 5/1 و m/s2) و سه سطح سرعت خطی تسمه (5/2، 5/6 و mm/s 5/10) در یک خشک¬کن پیوسته صورت گرفت که این سه پارامتر به عنوان ورودی در پیش¬بینی ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه، در مدل¬های ANN، PSO و GWO مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش ها برای خشک کردن بادمجان از رطوبت (d. b. %) 1025 تا زمانی که رطوبت نهایی به (d. b. %) 10 رسید انجام گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده، بیشترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر (Deff) برای بادمجان (m2/s 8-10×14/1) حاصل شد. همچنین کمترین مقدار انرژی مصرفی ویژه (SEC) MJ/kg62/130 به دست آمد. پس از آن 27 نمونه آماده با توجه به استانداردهای مربوطه و مجموعه داده¬ها به دست آمد. سپس با توجه به چندین شاخص عملکرد، از جمله ضریب تعیین (R2) ، میانگین مربعات خطا (MSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) ، مدل¬ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند و بهترین مدل پیش¬بینی انتخاب شد. با توجه به نتایج به دست آمده مقدار R2 برای مدل GWO به ترتیب 9996/0 و 9994/0 برای ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی نشان¬دهنده برتر بودن مدل GWO نسبت به سایر مدل¬ها می¬باشد، در حالی که این مقادیر به ترتیب 9992/0 و 9991/0 برای PSO و 9990/0 و 9988/0 برای ANN به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل GWO دارای ظرفیت بیشتری برای پیش¬بینی Deff و SEC در مقایسه با دیگر مدل¬ها می¬باشد.
    کلید واژگان: بادمجان, ضریب پخش رطوبت موثر, انرژی مصرفی ویژه, ANN, PSO, GWO}
    Mohammad Kaveh *, Reza Amiri Chayjan, Yousef Abbaspour, Gilandeh, Tarahom Mesri Gundoshmian
    Introduction
    Eggplant (Solanum melongenaL.) is being cultivated in North America, Asia and the Mediterranean area. Its limited shelf life is one of the important restrictions in the trade of eggplant as a fresh product. Drying is one of the most current methods used to maintenance agricultural products. This process improves the food stability, since it reduces significantly the water and microbiological activity of the material and minimizes physical and chemical changes during its storage. Dynamic modeling of drying characteristics for various agricultural products, including artificial intelligence techniques that include artificial neural networks (ANNs), particle swarm optimization (PSO) and grey wolf optimizer (GWO) Which has attracted a lot of attention recently, because the ability to learn from these systems to detect fruit and vegetable behaviors is a complex process in which mathematical models simply do not apply in recent decades. The main objective of this research was to determine the effective moisture diffusivity, and specific energy consumption of eggplant slices with a semi-industrial continuous band dryer. Moreover, some novel methods including ANN, PSO and GWO as an approximating tools were developed and evaluated for prediction of Deff and SEC of the process.
    Materials and methods
    Freshly harvested eggplant were purchased from a local market and stored in the refrigerator at about 4°C for experiments. The initial moisture content of eggplant was determined by oven method. About 40 g of eggplant slice (4 mm thickness) with three replicates were dried at 70°C for 24 h. Eggplant slice with average initial moisture content of 10.25% (d.b.) was chosen as the drying material.
    The dryer consists of an adjustable centrifugal blower, hot air suction tube, heater, control panel, air channel to uniform distribution of hot air, drying chamber, Belt (20 cm, 200 cm), three inverters (LS, Korea), temperature and humidity sensors, electrical motor, removable upper part, base, shafts, three infrared lamps (Philips, Belgium) and belt guide. The experiments were performed at air temperatures of 45, 60, and 75C, air velocities of 1, 1.5, and 2 m/s, and belt linear speeds of 2.5, 6.5, and 10.5 mm/s. Feed and cascade forward neural networks were used in this study. There are two types of multilayer perceptron neural network. Two training algorithms including LevenbergMarquardt (LM) and Bayesian regulation (BR) back propagation algorithms were used for updating network weights. The PSO is a simple, powerful and metaheuristic technique that can be applied to solve optimization problems. In the PSO model, every solution is showed as a particle that is alike to a bird flying via the space of a potential solution. In order to mathematically model the social governance of wolves when designing Grey Wolf Optimizer (GWO), assume the fittest solution as the alpha ( ). Consequently, the second and third best solutions are named beta ( ) and delta ( ), respectively.
    Results and discussion
    In the present study, the application of Artificial Neural Network (ANN), particle swarm optimization (PSO) and grey wolf optimizer (GWO) for predicting the and was investigated. Based on several statistical operates [such as coefficient of correlation ( ) and mean-square error ( ), mean absolute error ( )], for predicting and was found that the GWO ( =0.9915, =0.9986, Respecively) performs better than the PSO (with =0.9927, =0.9890) and ANN (with = 0.9618, =0.9773) models. Drying behavior of eggplant slices at different air temperatures of 45, 60, and 75C, air velocities of 1, 1.5, and 2 m/s and belt linear speeds of 2.5, 6.5, and 10.5 mm/s was studied. The moisture ratio was reduced exponentially with drying time as expected. When the temperature was increased, the drying time eggplant fruit reduced. In other words, at high temperatures, the transfer of heat and mass was higher and the water loss was more excessive. Effective moisture diffusivity and specific energy consumption were calculated after drying of turnip fruit. Maximum values of for eggplant were 1.14×10-8 m2/s. The lowest amount specific energy consumption ( ) was calculated at the boundary of 130.62 MJ/kg.
    Keywords: Eggplant, effective moisture diffusion, specific energy consumption, ANN, PSO, GWO}
  • محمد کاوه*
    در این پژوهش، به منظور برآورد خواص خشک کردن بادنجان و شلغم در یک خشک کن مایکروویو- همرفتی از روش شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. فرآیند خشک کردن در سه سطح دمایی (40، 55 وC° 70)، سه سطح سرعت هوای ورودی (5/0 و 1/1 و m/s7/1) و سه سطح توان مایکروویو (270، 450 وW 630) در یک خشک کن مایکروویو- همرفتی صورت گرفت که این سه پارامتر به عنوان ورودی در پیش بینی ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه، در شبکه ی عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفت. همچنین برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت علاوه بر این سه پارامتر از زمان خشک کردن نیز به عنوان پارامتر ورودی استفاده شد. برای ایجاد الگوهای آموزشی و ارزیابی فرآیند، از شبکه عصبی پس انتشار پیش خور و پیشرو با توابع آموزش لونبرگ – مارکوارت (LM) و تنظیم بیزی (BR) برای آموزش الگوها استفاده شد. با توجه به نتایج بدست آمده، بیشترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر برای بادنجان و شلغم به ترتیب (9-10×39/3 وm2/s 9-10×05/3) حاصل شد. نتایج بررسی های شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که شبکه ی بهینه پس انتشار پیش خور با توپولوژی 2-20-20-3 و تابع آموزش لونبرگ- مارکوارت توانست ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه را به ترتیب با ضرایب تبیین 9821/0 و 9952/0 و خطای میانگین مربعات 00014/0 در شرایط مختلف خشک کردن بادنجان و شلغم پیش بینی نماید. همچنین بیشترین ضرایب تبیین برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت به ترتیب 9698/0 و 9988/0 با مقدار خطای میانگین مربعات 0045/0در شبکه ی عصبی پیشرو با الگوریتم آموزشی لونبرگ- مارکوارت به دست آمد.
    کلید واژگان: بادنجان و شلغم, خشک کن مایکروویو, همرفتی, ضریب پخش رطوبت موثر, انرژی مصرفی ویژه, شبکه های عصبی مصنوعی}
    Kaveh, M. *
    In this research work, in order to estimate the drying properties of eggplant and turnip in a combined microwave-convection dryer it was used artificial neural network method in order to estimate the Drying process was accomplished in three temperature levels (40, 55, and 70 °C), three inlet air velocity levels (0.5, 1.1 and 1.7 m/s) and three microwave power levels (270, 450 and 630 W) in a combined microwave-convection dryer that the three parameters were utilized as input in predicting the effective moisture diffusion coefficient and specific energy consumption in artificial neural network. A feed forward and cascade forward back propagation neural network with training functions of Levenberg - Marquardt (LM) and Bayesian Regulation (BR) for training of patterns. According to results, the highest value of the effective moisture diffusion coefficient for eggplant and turnip was obtained 3.39×10-9 and 3.05×10-9 m2/s, respectively. Results of ANN investigations showed that the optimum feed forward back propagation network with 3-20-20-2 topology and training function of Levenberg – Marquardt could predict the effective moisture diffusion coefficient and specific energy consumption with determination coefficients of 0.9821 and 0.9952 and mean square error of 0.00014 in various drying conditions of eggplant and turnip. Also the highest determination coefficients for prediction of drying rate and moisture ration obtained 0.9698 and 0.9988 with the value of mean square error of 0.0045 in cascade back propagation neural network with training algorithm of Levenberg – Marquardt.
    Keywords: Eggplant, turnip, Microwave-convection dryer, Effective moisture diffusion coefficient, Specific energy consumption, ANN}
  • مریم سلطانی کاظمی، سامان آبدانان مهدی زاده، مختار حیدری، سید مجتبی فارغ
    در این پژوهش به منظور ارزیابی کیفیت آب توت سیاه طی مراحل مختلف رسیدگی، پارامترهای فرکتالی استخراج شده توسط آنالیز فرکتال و پارامترهای بیوشیمیایی (TSS، ویتامین ث، اسیدیته، فنول، آنتوسیانین، مواد ایجاد کننده رنگ قهوه‏ای و (pHبه ترتیب به عنوان ویژگی های غیرمخرب و مخرب مورد استفاده قرار گرفتند؛ سپس از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و نزدیکترین همسایه (k-NN) به منظور توسعه مدل پیشگو و طبقه بندی داده ها استفاده گردید. از میان پنچ ویژگی استخراج شده از آنالیز فرکتال؛ Y و S که به ترتیب مربوط به بیشیه فرکتال و مساحت منحنی فرکتال می‏باشند، به عنوان موثرترین ویژگی در فرآیند آموزش شبکه عصبی و طبقه بند k-NN مورد استفاده قرار گرفتند. الگوریتم طبقه بند k-NN تغییرات رنگ در هر چهار مرحله رسیدگی را با دقت 08/97 طبقه‏بندی نمود. همچنین شبکه عصبی آنتوسیانین را با مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) 141/0، ضریب همبستگی 99/0، مواد ایجادکننده رنگ قهوه‏ای را با 0016/0= RMSE، ضریب همبستگی 97/0، فنول را با 879/1590=RMSE، ضریب همبستگی 8057/0، TSSرا با 0040/0=RMSE، ضریب همبستگی 907/0، اسیدیته را با 50/3=RMSE، ضریب همبستگی 986/0، ویتامین ث را با 285/0=RMSE، ضریب همبستگی 878/0 و pH را با 00017/0=RMSE و ضریب همبستگی 99/0 پیش بینی نمود. بنابراین، نتایج این بررسی نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی و طبقه بند k-NN با آنالیز فرکتال می تواند به عنوان یک روش مناسب در ارزیابی برخط پارامترهای کیفی آب توت سیاه طی مراحل رسیدگی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: شبکه عصبی مصنوعی, طبقه بندکننده نزدیکترین همسایگی, بعد فرکتال, پارامترهای بیوشیمیایی}
    Maryam Soltani Kazemi, Saman Abdanan, Mokhtar Heidari, Seyed Mojtaba Faregh
    Introduction
    Blackberry is a perennial woody plant native to warm, temperate, and subtropical regions of Asia, Africa, North America, and southern Europe. Blackberry fruit (Morus Alba Varnigra L.) is a rich source of anthocyanins. Furthermore, it has great many medicinal properties such as an antidiabetic (Asano et al., 2001), antihyperglycemic (Andallu &Varadacharyulu, 2003), antiviral (Du et al., 2003), antioxidative (Kim et al., 1998), hypolipidemic (El-Beshbishy et al., 2006), and neuroprotective (Kang et al., 2006). However, measuring some qualitative and nutrient parameters in this fruit such as anthocyanins, vitamin C and phenol directly has become a major issue (Pace et al, 2013). Therefore, researchers try to predict aforementioned parameters by mathematical models. One of these models is the fractal model which is widely used to study the properties of the images/objects (Welstead, 1999; Zhang, 2007). Recently, many researchers try to develop different methods to classify or predict the agricultural products quality (Langner, 2001). In a research Seng and Mirisaee (2009) designed a machine vision algorithm for classification of fruits (apple, lemon, strawberry and banana) based on color, shape and size. Li and He investigated the application of visible/near infrared spectroscopy (Vis/NIRS) for measuring the acidity of Chinese bayberry. The model for prediction the acidity (r=0.963), standard error of prediction (SEP) 0.21 with a bias of 0.138 showed an excellent prediction performance. Therefore, the aim of this study was to predict biochemical parameters (TSS, anthocyanins, browning compounds, total phenols, Ascorbic Acid, pH) of blackberry juice, nondestructively, during maturity process using machine vision and fractal analysis. To develop predictive models and data classification, artificial neural networks (ANN) and k-nearest neighbor (k-NN) were used.
    Materials And Methods
    Eighty blackberry fruits from four maturity stages were selected. The fruit samples were placed in airtight polyethylene bags, stored in an ice-filled cooler and transported to the laboratory to keep at cold temperature (4±1◦C).
    Fresh fruits were squeezed by a household juicer, and immediately transported to the laboratory. Then, juice images were taken with a digital camera CASIO (Model Exilim EX-ZR700; 16 megapixels, Japan) and stored to the computer.
    There are several ways to measure the fractal dimension. In this study, the proposed method by Addison (2005) was used to calculate the fractal dimension.
    Feature selection is one of the issues that have been raised in the context of machine learning. In this study, floating search method feature selection was used (Pudil et al., 1994).
    k-Nearest Neighbor (k-NN) is one of the simplest methods for information classification. In this study, the Euclidean distance between two points was used to determine the distance between the input data with the training patterns (Mucherino et al., 2009).
    To train the neural network, Levenberg–Marquardt training algorithm was used. In this regard, the data were divided randomly into two parts (two-thirds for training (60) and one-third (20) for testing the network). Input parameters were Xa, Xb, X, Y and S and output parameters were TSS, ascorbic acide, acidity, polyphenols, anthocyanins, brown-causing substances and pH. Moreover, in this study, the number of neurons in the hidden layer was selected by trial and error method.
    After selecting the best features extracted from the image processing with the highest correlation with chemical parameters (TSS, anthocyanins, total phenols, ascorbic acid, and pH), a machine vision system was designed and built to be able to determine the internal properties of black mulberry juice.
    Total soluble solids (TSS) were determined by a hand refractometer device (model: MT03 Japan). The anthocyanin content was estimated following the procedure of Holecraft et al., (1998). Ascorbic acid of the juice was measured by titration with copper sulfate and potassium iodide based on the Barakat et al., (1973) procedure. Titratable acidity was measured according to the Eksi and Turkman, (2011) method. Waterhouse (2002) method was used for measuring the total phenol of juice.
    Results And Discussion
    Artificial neural network (ANN) and (k-NN) models were used to predict the changes of anthocyanin (AC), browning compounds, ascorbic acid (AA), total phenols (TP), acidity, TSS and pH in mulberry juice during ripening based on fractal analysis. Two features namely: maximum fractal and fractal curve area were selected from five extracted features and used for training neural network and k-NN classifier
    Keywords: ANN, k-NN, Fractal Dimension, Biochemical Parameters}
  • سامان آبدانان مهدی زاده، سمیه امرایی
    رنگ اولین ویژگی کیفیت مواد غذایی است که توسط مصرف کنندگان مورد بررسی قرار می گیرد. اندازه گیری رنگ مواد غذایی به عنوان یک شاخص غیرمستقیم در اندازه گیری دیگر ویژگی های کیفیتی مانند عطر و طعم و محتویات رنگدانه به دلیل سرعت و سادگی در اندازه گیری، و همچنین ارتباط با سایر خواص فیزیکی محصولات غذایی مورد استفاده قرار می گیرد. در میان فضاهای رنگی مختلف، عموما در اندازه گیری رنگ مواد غذایی، از فضای رنگی L*a*b* با توجه به توزیع یکنواخت و نزدیکی بسیار زیاد به ادراک انسان استفاده می شود. بطور کلی رنگ سنج های تجاری هنگام اندازه-گیری رنگ، سطح کوچکی از محصول را پوشش می دهند. در مقابل دوربین های دیجیتال اطلاعات پیکسلی را در اختیار کاربر قرار می دهند؛ این پژوهش یک راه حل محاسباتی به منظور استخراج واحدهای L*a*b* از اطلاعات پیکسلی تصاویر RGB دیجیتال را ارائه می دهد. در این مطالعه به منظور تبدیل واحدهای RGB به L*a*b* از چهار مدل: خطی، درجه دوم، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و رگرسیون بردار پشتیبانی (SVR) استفاده گردید. در ارزیابی مدل ها، رگرسیون بردار پشتیبانی و مدل شبکه عصبی به ترتیب با خطای 88/0 و 37/2 بهترین عملکرد را از خود نشان دادند. با توجه به مدل های شکل گرفته، ارتباط خوبی بین رنگ اندازه گیری و برآورد شده تشکیل شده بود. بنابراین، بر اساس نتایج بدست آمده از بینایی ماشین، روش توصیه شده در این پژوهش برای تبدیل دقیق رنگ یک محصول غذایی از روی اطلاعات پیکسلی یک دوربین دیجیتال به L*a*b* مناسب می باشد.
    کلید واژگان: رنگ, RGB, L*a*b*, ANN, SVR}
    Saman Abdanan, Somaye Amraei
    Introduction
    .Color is the first quality attribute of food evaluated by consumers, and is therefore an important quality component of food which influences consumer’s choice and preferences (Maguire, 1994). Color measurement of food products has been used as an indirect measure of other quality attributes such as flavor and contents of pigments because it is simpler, faster and correlates well with other physicochemical properties. Therefore, rapid and objective measurement of food color is required in quality control for the commercial grading of products (Trusell et al., 2005). Among different color spaces, L*a*b* color space is the most practical system used for measuring of color in food due to the uniform distribution of colors in this system as well its high similarity to human perception of color. All of the commercial L*a*b* colorimeters generally measure small, non- representative areas (Pathare et al., 2013) while the RGB digital cameras obtain information in pixels. Therefore, this research establishes a computational solution which allows acquiring of digital images in L*a*b* color units for each pixel from the digital RGB image (Fernandez-Vazquez et al., 2011). In recent years, computer vision has been used to objectively measure the color of different foods since they provide some obvious advantages over a conventional colorimeter, namely, the possibility of analyzing of each pixel of the entire surface of the food, and quantifying surface characteristics and defects (Mendoza & Aguilera, 2004). The color of many foods has been measured using computer vision techniques (Pedreschi et al., 2011; Lang et al., 2012). A computational technique with a combination of a digital camera, image processing software has been used to provide a less expensive and more versatile way to measure the color of many foods than traditional color-measuring instruments. This study used four models to carry out the RGB to L*a*b* transformation: linear, quadratic, support vector regression and neural network. This article presents the details of each model, their performance, and their advantages and disadvantages. The purpose of this work was to find a model (and estimate its parameters) for obtaining L*a*b* color measurements from RGB measurements.
    Materials And Methods
    The images used in this work were taken with the following image acquisition system (Samsung, SM-N9005 color digital camera with 13 Mega pixels of resolution ,Fig.1). The camera was placed vertically at a distance of 60 cm from the samples and the angle between the axis of the lens and the sources of illumination was approximately °45. Illumination was achieved with 4 natural daylight 150 W lights.
    Fig. 1. Schematic diagram of image acquisition system.
    In order to calibrate the digital color system, the color values of 42 color charts were measured. Each color chart was divided into 24 regions. In each region, the L*a*b* color values were measured using a Minolta colorimeter. Additionally, a RGB digital image was taken of each chart, and the R, G and B color values of the corresponding regions were measured using a Matlab program which computes the mean values for each color value in each region according to the 24 masks. In this study four models for the RGB to L*a*b* transformation namely: linear, quadratic, artificial neural network (ANN), support vector regression (SVR) have been used.
    Results And Discussion
    In the evaluation of the performance of the models, the support vector regression and neural network model stands out with an error of only 0.88 and 2.37, respectively. Leon et al. (2004) investigated some models for the RGB to L*a*b* conversion. In the evaluation of the performance of the models, the neural network model showed an error of only 0.93%. In another research Yagzi et al. (2009) measured the L*a*b* values of atlantic salmon fillets subjected to different electron beam doses (0, 1, 1.5, 2 and 3 kGy) using a Minolta CR-200 Chroma Meter and a machine vision system. For both Minolta and machine vision the L* value increased and the a* and b* values decreased with increasing irradiation dose. However, the machine vision system showed significantly higher readings for L*, a*, b* values than the Minolta colorimeter. According to the construction of these models, the correlation between measured and predicted color is well established; therefore, based on the promising obtained results from Computer vision, it is possible to find a L*a*b* color measuring system that is appropriate for an accurate, exacting and detailed characterization of a food item based on a color digital camera. In order to show the capability of the proposed method, the color of an orange was measured using both a Minolta colorimeter and the studied approach. The colorimeter measurement was obtained by averaging 6 measurements in 6 different places of the surface of the orange, whereas the measurement using the digital color image was estimated by averaging all pixels of the surface image. The results are summarized in Fig. 2.
    b* a* L* Measurement
    Method
    35.49 28.32 58.98 Minolta colorimeter
    37.35 27.30 61.20 Machine Vision (SVR)
    30.60 30.19 60.18 Machine Vision (ANN)
    Fig. 2. Estimate of L*a*b* values of an orange
    Keywords: Color, RGB, L*a*b*, ANN, SVR}
  • سمیرا کریمی، اشکان نیکیان، ابوذر ولایتی
    میوه سیب از جمله محصولات باغی بسیار ارزشمند از لحاظ غذایی به شمار می آید و تولید آن در کشور ما از جایگاه بالایی در زمینه اشتغال زایی و ارزآوری برخوردار است. از میان روش های غیر مخرب کنترل کیفی سیب، فناوری ماشین بینایی چشم اندازی مطمئن برای دستیابی به سرعت، کیفیت ارزیابی بالاتر و حصول بهره وری بیشتر برای این محصول ترسیم نموده است. تشخیص لهیدگی سیب در بسیاری از موارد با تشخیص دمگل همپوشانی داشته و این امر بکارگیری ماشین بینایی را به منظور درجه بندی کیفی سیب با چالش جدی مواجه می نماید. پژوهش حاضر به منظور رفع چالش مذکور و افزایش دقت عملکرد سیستم های درجه بندی سیب صورت پذیرفت. به منظور تحقق این امر دو الگوریتم جداگانه بر اساس رنگ برای شناسایی لهیدگی و دمگل در نرم افزار Matlab طراحی گردید. برای الگوریتم لهیدگی دقت %14/97 و برای الگوریتم دمگل دقت %100 بدست آمد. سپس با ادغام این دو الگوریتم یک الگوریتم جامع بدست آمد که دارای دقت %29/94 می باشد. در ادامه آزمایشاتی جهت بررسی احتمالی افزایش دقت در شناسایی لهیدگی با گذشت زمان نگهداری توسط الگوریتم لهیدگی انجام گرفت. نتایج حاکی از آنست که کیفیت تشخیص لهیدگی توسط این الگوریتم به تدریج افزایش یافته و پس از دو تا سه روز به ثبات مطلوبی می رسد. همچنین الگوریتم دیگری که ویژگی های خاصی از شکل تصاویر لهیدگی و دمگل از جمله میزان گرد بودن، نسبت مساحت به مربع محیط آن ناحیه و نیز ضریب تغییرات (cv) فواصل نقاط روی لبه از مرکز ثقل تصویر را استخراج می نمود، طراحی گردید و سپس همراه با به کارگیری فناوری شبکه های عصبی مصنوعی لهیدگی و دمگل با دقت %100 از یکدیگر تمییز داده شدند که اثباتی بر لزوم استفاده از این تکنیک در تلفیق با روش های ماشین بینایی جهت افزایش دقت کارایی دستگاه های درجه بند می باشد.
    کلید واژگان: لهیدگی سیب, ماشین بینایی, شبکه عصبی مصنوعی, الگوریتم}
    Samira Karimi, Ashkan Nikian, Abuzar Velayati
    Apple fruit is one of the most worthy garden Product with high nutritional Value and its production in Iran makes more job and Exchange technology. From different apple Non-destructive quality control methods, machine vision technology achieves the more speed, quality, greater productivity and higher valuation for the product. Usually, apple bruise overlaps with Peduncle and in these causes, serious problems of recognition for quality sorting occurs. In this research work it was tried to work out this problem and to increase the sorting systems performance precision. In order to accomplish this, two separate algorithms based on color to identify bruise and pedicle was designed in Matlab. It was achieved 97.14% accuracy for the bruise algorithm and 100% accuracy for the pedicle algorithm. Then with integration of these two algorithms, an algorithm was achieved with 94.29% accuracy. Further experiments to investigate the possibility of increasing the accuracy in detecting bruise with time maintenance was performed by the bruise algorithm. The results indicate that the bruise detection quality by this algorithm gradually increased and after two to three days it reaches the desired consistency. Another algorithm with special properties of bruise and pedicle pictures shape such as roundness value, ratio of area to Perimeter square and also coefficient of variation (cv) of distances of spaced points on the edge from center of gravity of picture was designed. Then bruise and pedicle were distinguished from each other with an accuracy of 100% with this algorithm along with the ANN which it proving the importance of using these techniques, combined with machine vision techniques to increase the accuracy of sorting machines performance.
    Keywords: Apple bruise, Machine vision, ANN, Algorithm}
  • M.H. Saedi Rad, A. Rohani, S. Zarifneshat*, M. Naseri
    Stress relaxation is one of the defined tests to characterize the viscoelasticproperties of agricultural materials. Stress relaxation data are very importantbecause they provide useful and valuable information such as fruit firmness andripening, food processing and predicting changes in the material during mechanicalloading. Viscoelastic behavior of pomegranate that is cultivated in Iran has beenstudied in current research. For this purpose, stress relaxation test was conductedwith Ardestani cultivar of pomegranate for three sizes (small, medium and large)and three different harvesting times. Two common models (the GeneralizedMaxwell model and the Peleg model) were fitted to the experimental data. ForMaxwell model coefficients, values for RMSE, R2 and MAPE less than 0.003,greater than 0.98 and less than 0.385 were obtained respectively. The value ofMAPE has been acquired for all harvesting times and pomegranate sizes except forpomegranate with medium size in first harvesting time. Results showed thatMaxwell model describes the tension relaxation behavior of pomegranate withlower error than Peleg model in a suitable way. The ability of artificial neuralnetworks technique as an alternative to predict the viscoelastic behavior ofpomegranate was assessed. This assessment showed that artificial neural networksand Maxwell model can predict the tension more reliably and more precisely thanPeleg model. According to analysis of tension data using models coefficients,pomegranate behaves like solid viscoelastic in every harvesting stage. It also showsthat elastic behavior of pomegranate is more in the third stage of harvesting thanfirst and second stages.
    Keywords: Maxwell model, Peleg model, Stress relaxation, Pomegranate, viscoelastic behavior, ANN}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال