對于以矩陣形式存儲的圖像來說，采用模板矩陣（算子）對源圖像進行卷積運算是其提取梯度特征的通用方法。Sobel算子計算量較少，抗噪性較好且能保留邊緣的強弱，由一個用于提取水平方向特征和一個用于提取垂直方向的特征的算子組成。Sobel算子十分適合用于提取農產品方向性的特征，例如檳榔的紋路就能很好的被垂直方向的Sobel算子提取出來，通過紋路分布密度，進行檳榔的分級任務。
人們長期食用從土壤中吸收重金屬而長成的食物，重金屬在人體內累計，引發了許多食品安全問題，從2004年浙江長興500名兒童鉛時間到2013年廣州鎘大米時間再到2020年云南99。8噸大米鎘超標被銷毀，對人民食品安全的保障需求越來越迫切。食品安全關乎社會穩定，我國已采取多種措施治理土壤的重金屬污染，同時相關的研究也在展開，目前糧食中重金屬的檢測方法主要有儀器分析法、化學顯色法和電化學法等等。
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