Original Title: Non-destructive detection of Sudan dye duck eggs based on computer vision and fuzzy cluster analysis
Source: doi.org/10.46882/FAFT/1213
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរកឃើញដោយមិនបំផ្លាញនូវស៊ុតទាដែលមានល័ក្ខពណ៌ស៊ូដង់ ដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រវីហ្សិន និងការវិភាគកម្រងហ្វាស៊ី

ចំណងជើងដើម៖ Non-destructive detection of Sudan dye duck eggs based on computer vision and fuzzy cluster analysis

អ្នកនិពន្ធ៖ Tao Zhu, Qiaohua Wang*

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2019, Frontiers of Agriculture and Food Technology

វិស័យសិក្សា៖ Food Technology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការលួចបន្ថែមល័ក្ខពណ៌គីមីពុលស៊ូដង់ (Sudan dye) ទៅក្នុងចំណីទាដើម្បីឱ្យស៊ុតមានពណ៌ក្រហមស្អាត កំពុងបង្កហានិភ័យដល់សុខភាព ខណៈវិធីសាស្ត្ររកឃើញបច្ចុប្បន្នទាមទារឱ្យបំបែកស៊ុតចោល ដែលនាំឱ្យខាតបង់ពេលវេលា និងផលិតផល។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានបង្កើតប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រវីហ្សិន (Computer vision system) ដើម្បីថតយករូបភាពស៊ុតទា និងប្រើប្រាស់ក្បួនដោះស្រាយកម្រងហ្វាស៊ីសម្រាប់វិភាគពណ៌នៃផ្នែកខាងក្នុងស៊ុតដោយមិនបាច់បំបែកវា។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
HPLC-UV / HPLC-MS
វិធីសាស្ត្រគីមីវិភាគទូទៅ (HPLC-UV ឬ HPLC-MS)
មានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ និងត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាស្តង់ដារអន្តរជាតិសម្រាប់ការរកឃើញសារធាតុគីមីក្នុងអាហារ។ ជាវិធីសាស្ត្រដែលបំផ្លាញរូបរាងស៊ុត (Destructive) ចំណាយពេលយូរ ថ្លៃដើមខ្ពស់ ស្មុគស្មាញ និងត្រូវការសារធាតុគីមីច្រើន។ អាចរកឃើញកម្រិតល័ក្ខស៊ូដង់បានយ៉ាងច្បាស់លាស់ ប៉ុន្តែមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យរហ័សក្នុងបរិមាណច្រើននោះទេ។
Computer Vision and Fuzzy Cluster Analysis
បច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រវីហ្សិន និងការវិភាគកម្រងហ្វាស៊ី
មិនបំផ្លាញរូបរាងស៊ុត (Non-destructive) ចំណាយពេលលឿន និងងាយស្រួលអនុវត្តដោយប្រើឧបករណ៍សាមញ្ញៗដើម្បីចាប់យករូបភាព។ អត្រាភាពត្រឹមត្រូវនៅមានកម្រិត និងងាយរងឥទ្ធិពលពីពន្លឺរំខាន ឬគុណភាពកាមេរ៉ាដែលទាមទារឱ្យមានប្រអប់ថតរូបពិសេស។ ទទួលបានអត្រាភាពត្រឹមត្រូវប្រមាណ ៨៧% (ទាយត្រូវ ២៦ ក្នុងចំណោម ៣០ គ្រាប់) ក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណស៊ុតមានល័ក្ខពណ៌ស៊ូដង់។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារនូវឧបករណ៍ថតរូបសាមញ្ញ និងកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យ ព្រមទាំងកម្មវិធីសម្រាប់ដំណើរការរូបភាព។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅប្រទេសចិន ដោយប្រើប្រាស់សំណាកស៊ុតទាក្នុងចំនួនតិចតួចបំផុត ដោយសារការលំបាកក្នុងការចិញ្ចឹមទាដើម្បីយកស៊ុតពិសោធន៍។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ការកំណត់ទិន្នន័យនេះប្រហែលជាមិនទាន់គ្រប់គ្រាន់ក្នុងការតំណាងឱ្យពូជទា ឬប្រភេទចំណីទាផ្សេងៗដែលកសិករខ្មែរប្រើប្រាស់នោះទេ ដែលទាមទារឱ្យមានការប្រមូលទិន្នន័យស៊ុតក្នុងស្រុកបន្ថែម។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការត្រួតពិនិត្យគុណភាពម្ហូបអាហារដោយមិនចំណាយថវិកាច្រើន។

សរុបមក បច្ចេកវិទ្យានេះផ្តល់នូវដំណោះស្រាយដ៏ឆ្លាតវៃ និងចំណាយតិច ក្នុងការរក្សាសុវត្ថិភាពចំណីអាហារនៅកម្ពុជា ប្រសិនបើត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាល និងអភិវឌ្ឍបន្ថែមឱ្យត្រូវនឹងបរិបទក្នុងស្រុក។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការដំណើរការរូបភាព (Image Processing): និស្សិតគួរចាប់ផ្តើមរៀនអំពីការបំបែកពណ៌ RGB ទៅជាទម្រង់ Gray scale និងការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេស Histogram Equalization ដោយអនុវត្តផ្ទាល់លើកូដដោយប្រើប្រាស់ MATLABPython OpenCV
  2. រៀបចំប្រអប់ថតរូបភាពខ្នាតតូច (Imaging Box): បង្កើតប្រអប់ថតរូបដែលមានពន្លឺថេរ (Controlled Lighting Box) ខ្លួនឯង ដោយប្រើអំពូលភ្លើង LED ដែលមានកម្លាំងថេរ និងប្រើប្រាស់កាមេរ៉ាស្មាតហ្វូន ដើម្បីកាត់បន្ថយចំណាំងពន្លឺរំខាននៅពេលថតស៊ុត។
  3. ប្រមូលទិន្នន័យស៊ុតក្នុងស្រុក: ចុះប្រមូលទិន្នន័យរូបភាពស៊ុតទាពីកសិដ្ឋានផ្សេងៗនៅកម្ពុជា (ទាំងស៊ុតធម្មជាតិ និងស៊ុតដែលសង្ស័យមានពណ៌គីមី) រួចទាញយកតម្លៃ R-component, G-component និង B-component ដើម្បីធ្វើការប្រៀបធៀប។
  4. បង្កើតម៉ូដែលវិភាគហ្វាស៊ី (Fuzzy Cluster Analysis): សរសេរកូដបង្កើតក្បួនដោះស្រាយ Fuzzy Cluster Analysis ដោយផ្អែកលើការបែងចែកចន្លោះតម្លៃ R-component (ពណ៌ក្រហម) រវាងស៊ុតធម្មជាតិ និងស៊ុតមានបញ្ហា ដើម្បីស្វែងរកអត្រាភាពត្រឹមត្រូវនៃសមាជិកភាព (Membership Function)។
  5. ធ្វើតេស្ត និងវាយតម្លៃភាពត្រឹមត្រូវនៃប្រព័ន្ធ: យកម៉ូដែលដែលបានបង្កើតរួចទៅសាកល្បងជាមួយស៊ុតសំណាកថ្មីៗយ៉ាងតិច ៥០ គ្រាប់ គណនាអត្រាភាពត្រឹមត្រូវ (Accuracy Rate) និងកែសម្រួលកម្រិត Threshold នៃតម្លៃពណ៌ឡើងវិញប្រសិនបើលទ្ធផលមិនទាន់ល្អប្រសើរ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Computer vision (បច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រវីហ្សិន) ជាបច្ចេកវិទ្យាដែលអនុញ្ញាតឱ្យកុំព្យូទ័រទាញយកព័ត៌មានពីកាមេរ៉ា ឬរូបភាពឌីជីថល ដើម្បីធ្វើការវិភាគ និងសម្រេចចិត្តដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវនេះ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីថតរូបភាពស៊ុតទា និងវាយតម្លៃពណ៌របស់វាដោយមិនបាច់ប្រើភ្នែកមនុស្ស។ ដូចជាការបំពាក់ភ្នែក និងខួរក្បាលដល់ម៉ាស៊ីន ដើម្បីឱ្យវាអាចមើលស្គាល់ និងបែងចែកវត្ថុផ្សេងៗបានដូចមនុស្ស។
Fuzzy cluster analysis (ការវិភាគកម្រងហ្វាស៊ី) ជាក្បួនគណិតវិទ្យាសម្រាប់ចាត់ថ្នាក់ទិន្នន័យទៅជាក្រុមផ្សេងៗ ដោយមិនកំណត់ដាច់អហង្ការថាទិន្នន័យមួយត្រូវតែនៅក្រុមមួយនោះទេ ប៉ុន្តែវាគណនាជាភាគរយនៃភាពប្រហាក់ប្រហែល។ វាជួយសម្រេចថាតើស៊ុតមួយមានលទ្ធភាពប៉ុន្មានភាគរយជាស៊ុតធម្មជាតិ ឬស៊ុតគីមី។ ដូចជាការវាយតម្លៃអាកាសធាតុ ដែលយើងមិនគ្រាន់តែនិយាយថា 'ក្តៅ' ឬ 'ត្រជាក់' តែយើងអាចនិយាយថា 'ក្តៅ ៧០% និងត្រជាក់ ៣០%'។
Histogram equalization (ការធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពអ៊ីស្តូក្រាម) ជាបច្ចេកទេសក្នុងដំណើរការរូបភាព (Image processing) ដែលជួយកែសម្រួលពន្លឺនៃភីកសែល (Pixels) ដើម្បីពង្រីកគម្លាតនៃពណ៌ ដែលធ្វើឱ្យរូបភាពមានភាពរំលេចច្បាស់ជាងមុន (Contrast enhancement) ងាយស្រួលក្នុងការវិភាគចំណុចលម្អិត។ ដូចជាការកែរូបថតដែលងងឹតពេក ឱ្យភ្លឺច្បាស់ល្មម ដើម្បីឱ្យយើងអាចមើលឃើញទម្រង់មុខមនុស្សនៅក្នុងរូបនោះបានយ៉ាងងាយស្រួល។
R-component (សមាសធាតុពណ៌ក្រហម) ជាតម្លៃកម្រិតពន្លឺនៃពណ៌ក្រហម នៅក្នុងប្រព័ន្ធពណ៌សកល RGB (ក្រហម បៃតង ខៀវ) នៃរូបភាពឌីជីថល។ តម្លៃនេះមានសារៈសំខាន់បំផុតក្នុងការញែកដឹងថាស៊ុតមួយណាមានលាយល័ក្ខស៊ូដង់ ព្រោះស៊ុតមានល័ក្ខនេះមានតម្លៃពណ៌ក្រហមខ្ពស់ជាងធម្មតា។ ដូចជាការបូមយកតែទឹកថ្នាំពណ៌ក្រហមចេញពីប្រអប់ថ្នាំពណ៌ចម្រុះ ដើម្បីយកមកវាស់ស្ទង់មើលថាតើវាមានកម្រិតក្រហមដិតខ្លាំងកម្រិតណា។
B-component (សមាសធាតុពណ៌ខៀវ) ជាតម្លៃកម្រិតនៃពណ៌ខៀវនៅក្នុងរូបភាព។ អ្នកស្រាវជ្រាវប្រើវាដើម្បីបំបែកភាពខុសគ្នារវាងផ្នែកស៊ុតក្រហម និងផ្នែកស៊ុតស ឱ្យកុំព្យូទ័រមើលឃើញដាច់ពីគ្នាច្បាស់ ដោយបំប្លែងវាទៅជារូបភាពសខ្មៅ (Gray scale)។ ដូចជាការប្រើវ៉ែនតាកញ្ចក់ពណ៌ ដើម្បីច្រោះយកពន្លឺជាក់លាក់ណាមួយ ធ្វើឱ្យវត្ថុដែលលាក់បាំងមើលទៅលេចធ្លោជាងមុន។
Non-destructive detection (ការរកឃើញដោយមិនបំផ្លាញ) ជាវិធីសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យ និងវាយតម្លៃគុណភាព ឬលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វត្ថុអ្វីមួយ ដោយមិនតម្រូវឱ្យវាយបំបែក កាត់ ឬធ្វើឱ្យខូចខាតដល់រូបរាងដើមរបស់វត្ថុនោះឡើយ។ ដូចជាការប្រើម៉ាស៊ីនអេកូសាស្ត្រ (Ultrasound) ដើម្បីពិនិត្យមើលទារកក្នុងផ្ទៃម្តាយ ដោយមិនចាំបាច់ធ្វើការវះកាត់។
Maximum membership principle (គោលការណ៍សមាជិកភាពអតិបរមា) ជាវិធាននៅក្នុងគណិតវិទ្យា Fuzzy Logic ដែលសម្រេចចាត់ថ្នាក់វត្ថុមួយទៅកាន់ក្រុមណាមួយ (ឧ. ក្រុមស៊ុតធម្មជាតិ ឬក្រុមស៊ុតស៊ូដង់) ដោយជ្រើសរើសយកក្រុមណាដែលវាមានតម្លៃភាគរយសមាជិកភាពខ្ពស់ជាងគេ។ ដូចជាការរាប់សន្លឹកឆ្នោត ដែលបេក្ខជនណាទទួលបានសម្លេងគាំទ្រភាគរយច្រើនជាងគេបំផុត គឺជាអ្នកឈ្នះការសម្រេចចិត្តនោះ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖