سیستم هوشمند جداسازی زمان واقعی پسته های خندان و ناخندان با تلفیق تکنیک های صوتی و شبکه عصبی مصنوعی
چکیده
در این تحقیق با تلفیق تکنیک های صوتی و شبکة عصبی مصنوعی،یک دستگاه هوشمند برای جداسازی پسته های خندان از ناخندان طراحی و پیاده سازی شد. این سیستم شامل سه بخش تغذیه، تشخیص صوتی، و حذف پسته معیوب (ناخندان) به کمک یک سیستم نیوماتیکی است. صفات پسته های خندان و ناخندان، ناشی از برخورد هر یک به صفحة فولادی، توسط یک میکروفون که در زیر صفحه تعبیه شده، اندازه گیری و برای ذخیره و پردازش های بعدی از طریق کارت صدا به کامپیوتر منتقل می شود. برای ارزیابی سیستم، از پستة رقم کله قوچی استفاده شد. پستههای مذکور توسط سیستم تغذیه تک تک روی صفحة فلزی سقوط میکنند. با محاسبة دامنة سیگنال در حوزة زمان و فاز و چگالی طیف توان (انرژی سیگنال) سیگنال صوتی حاصل از مولفه های تبدیل فوریه سریع در حوزة فرکانس، صفات لازم برای بردار ورودی شبکة عصبی به دست آمد. به کمک روش آماری تجزیه به مولفه اصلی، هفت مولفه از کل 2548 مولفه (با 73/99 درصد کاهش صفات) برای جداسازی پسته های خندان از ناخندان انتخاب شد. بیش از 40 شبکه عصبی، هرکدام با تعداد نرونهای مختلف در لایۀ مخفی برای تعیین ساختار بهینه، آموزش داده شدند. برای تعیین تعداد بهینه نرونها در لایة مخفی، کمترین میانگین مربع خطا شبکه برای دادههای اعتبارسنجی در نظر گرفته شد. در نهایت مدل بهینه شبکه عصبی با ساختار 2-12-7 به دست آمد. درصد جداسازی صحیح (csr) یا دقت این سیستم در جداسازی پسته های خندان، ناخندان و نیمه خندان پسته رقم کله قوچی به ترتیب 3/97، 7/96 و 1/93 درصد است.