Yumurta üretim tesisleri için görüntü analiz sisteminin geliştirilmesi ve uygulanması

Gelişen teknoloji ve artan talep nedeniyle yumurta üretim tesisleri büyümüş ve üretim miktarları artmıştır. Buna paralel olarak yumurta üretiminde kalite ve hijyen ön plana çıkmıştır. Kaliteli ve hijyenik yumurta üretimi açısından kusurlu yumurtaların paketleme hattından çıkarılması, geriye kalan yumurtaların ambalajda belirtilen standartlarda ayrılarak paketlenmiş olması gerekmektedir. Bu işleme yumurta tasnif işlemi denilmektedir. Avrupa Birliği standartları çerçevesinde Tarım ve Orman Bakanlığı, üretilen yumurtaların ayrılması, sınıflandırılması ve ne şekilde paketlenip tüketiciye sunulması gerektiği konusunda genelge yayınlamıştır. Yumurta üretimi yapan işletmeler Bakanlıkça yayınlanan genelgede belirlenen sınırlar içerisinde üretim yapmak zorundadırlar. Yumurta tasnif işlemi, insan gücüne dayalı olarak yapılabildiği gibi gelişen teknolojiyle birlikte yumurta tasnif işlemi yapmak üzere tasarlanmış makineler yardımıyla da yapılabilmektedir. Üretim kapasitelerine bağlı olarak işletmeler bu iki tasnif yönteminden birini tercih etmektedirler. Görüntü işleme, yumurta tasnif işleminde kullanılabilir bir teknoloji konumundadır. Görüntü işleme tekniklerini kullanarak insan gücüne oranla hızlı ve güvenilir, mevcut tasnif makinelerine göre ise düşük maliyetli sistemler tasarlamak mümkündür. Bu tez çalışmasında, yumurta üretim tesislerinde, taşıyıcı bant üzerinden gelen yumurtaları istenilen sınıflara ayıran görüntü işleme temelli bir gömülü sistem tasarımı yapılmıştır. Taşıyıcı bant üzerine yerleştirilen kamera vasıtasıyla alınan yumurtaya ait görüntüler, geliştirilen algoritmalar vasıtasıyla değerlendirilerek yumurtanın kusur tespiti ve boyutsal sınıflandırma uygulaması yapılmıştır. Bu çalışmada, Raspberry Pi mikrobilgisayarı ve bu bilgisayara ait kamera kullanılmıştır. Program, OpenCV kütüphanesi kullanılarak python programı vasıtasıyla geliştirilmiştir. Yumurta taşıma sistemine entegre edilen sensör vasıtasıyla bandın dönüş bilgisi elde edilmiş, bu bilgi kullanılarak kameradan belirli periyotlarda görüntü alınması sağlanmıştır. Her bir yumurtanın üç adet görüntüsü alınmış dolayısıyla tüm yüzeylerine ait görüntüler elde edilmiştir. Elde edilen görüntüler ışığında yumurta kabuğunda herhangi bir kusur olup olmadığı değerlendirilmiş, kusur olmaması durumunda yumurtanın boyutsal analizi yapılmıştır. Üç farklı çözünürlükte yapılan uygulamada, en yüksek başarı 1280x720 çözünürlükte gerçekleştirilmiştir. 120 adet yumurta üzerinde yapılan çalışmada, kabuk kusurları %100 başarı ile tespit edilirken, boyutsal sınıflandırma işlemi %92,85 başarı ile gerçekleştirilmiştir.