农产品颜色量化硬件系统的建立
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收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ９ ２０—６０
图２ Ｒ ＧＢ 颜 色重 叠效 果
２２ ．２镜 头 ．
选 用 Ａ ｅ ｉ Ｓ ２ ２镜 头 ， ｖｎｒ Ｅ１ １ 镜头 往 往 是
由多块 镜片构 成 ， 即使是 Ｎ组 Ｍ 片 的复 杂结 构其 实 都可 以等 效成 一个 凸透镜 （ ４ 。被 拍 摄 的景 物有 图 ） 前有 后 ， Ｂ Ａ Ｃ三 点 分别 聚 焦 在 Ａ Ｂ Ｃ 三个 平 面 上 ，
视 觉 不 受 人 的 生理 和 心理 因素 影 响 ，评 价 标 准 客
些影响， 人们将 Ｒ Ｂ值经归一化形成色品坐标 ｒｂ Ｇ ｇ，
其关 系式如 （ ） 所示 ： １式
ｒ： ＝。 Ｇ ， ． ， ｇ Ｒ＋ — Ｂ ， Ｄ 一 － — Ｇ＋ ｌ ｇ … １ ）
统 的 感 官鉴 定 一 般 由 ３ ５人 组 成 的专 家 小 组 对 产 － 品 进行 感官 鉴 定 ， 是 人 对 颜色 辨 别是 一 个 非 常 复 但
图 １ 计 算 机视 觉 系统 结构 示 意 图
１ 算机 （ ． 计 内装 图像采 集 卡 ） ２ 像 机 ． 摄
３光 源 ． ４载物 台 ５光 照箱 ． ．
杂 的过 程 ， 涉及 到光 学 、 视觉 生 理 、 觉心 理 等诸 多 视
因素 ， 同人对 同一种 颜 色 可 能给 出 不 同 的感 官 评 不 价。 即使 同一 个 人在 不 同时 候 也 可能 给 同一 种 颜 色
被表 示成 Ｒ（ ）Ｇ（ ）Ｂ 蓝 ） 。图像 处理 中最基 红 、 绿 、（ 值
农产 品颜色量化硬件 系统 的建立
赵 红 霞 ， 国 臣 刘 静 波 李 ，
（ ． 冈 山学 院 工 学 院 ， 西 吉 安 ３３ ０ ；． 林 大 学 军需 科 技 学 院 ， 林 长 春 １０ ６ ） １ 井 江 ４ ０９ ２吉 吉 ３０ ２
【 要】 依 据 色度 学 理 论 ，建 立 了 一套 用 于颜 色 量 化 的 计算 机 视 觉 系 统 ，光 源 选 用 ＣＥ推 荐 的标 准 照 明 Ａ 光 摘 Ｉ
如 图 ５所示 ， 如果 把 Ｃ Ｄ放在 Ａ 上 ， Ｃ 则在 Ａ前后 的
。 ・
作 者 简 介 ： 红 霞 （９ １ ）女 ， 北 黄 骅 人 ， 士 ， 授 ， 要 从 事 赵 １７ 一 ， 河 博 教 主 无损 检 测 技 术 的 应 用 研 究 ．
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以不 同 的感 官评 价 ，这 主要 与 人类 视 觉 的构成 、 信
息处理 过程 及特 点有 关 。因此 ， 发展快 速 、 灵敏 和实
用 的分 析方 法极 为 重要 ， 而其 它 用 于颜 色 控 制 的测 量仪 器 如色 度计 和分光 光 度 计有 许 多 局 限性 ， 这 而 恰恰 是 计算机 图像 处理 中非 常重要 的 内容 。计算机
观、 稳定 。为此 ， 文建 立 了农 产 品颜色 计算 机视 觉 本
Ｙ Ｕ鲫 ￡
系统 ， 其颜 色 、 差进 行 采集 、 理 、 示 和评 价 ， 对 色 处 显 摆 脱 颜色 检测 的主 观性 和模 糊 性 ， 现 农 产 品颜 色 实
评定 和控制 的客 观化 和定 量化 。
６ 畦州
第 ｌ Ｏ期
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第２ ７卷
第ｌ ０期
２０ ０ ６年 １ Ｏ月
井冈山学院学报（ 自然 科 学 ） Ｊｕｎｌｏ Ｊ 踢蛐 ｇｈｎ Ｕ ｉｅｓｙＮａ ｒｌＳ ｉｎｅ） ｏｒａ ｆ ｉ ｎ ｓａ ｎｖｒｉ （ ｔ ａ ｃｅ ｃｓ ｔ ｕ
Ｖ０ ．７ １ Ｎｏ １ ２ ．０ Ｏｃ ． ｏ ６ ｔ ｏ ２
［ 中图 分类 号 】 Ｐ ０ ［ 献 标 识码 】 ［ 章 编 号】１７ － ７ ８ （ ０ ）１－ ０ ５ ０ Ｔ ３３ 文 Ａ 文 ６３－ １ ： ６ ０ ０ ０ － ４ ４ ０
１ 引言
据研 究 发现 ， 产 品的 营养 结 构 与其 本 身 的 天 农 然 色彩有 着密 切 的关 系【 目前 ， 大部 分色 素分 析 １ 】 。 绝 还 依 靠 传 统 的化 学 分 析 方 法 ，化 学 分 析 方 法 成本 高、 耗时 长 ， 能产 生 大量 的化 学 废弃 物 ， 且 使 用 的 并 很 多 化学 药 品具 有一 定 的毒 性 。近半 个 世 纪 以来 ， 国内外许 多学者致 力 于感官 评价 领域 的研 究 】 。传
２ 硬 件 系统 的 建 立
２１ 系 统 结构 计 算 机视 觉是 研 究用 计算 机 来模 ．
拟 人视 觉 功能 的科 学 和 技术 ，本 系统 由摄像 机 、 图
眦 町＾
像 采集 卡 、 计算 机 以及光 照 系统组 成 ， 如。 Ｃ ２２１ Ｃ Ｄ 彩 色 摄 像 头 选 用 Ｐ ｎ ｓｎｃ的 ｗＶ ．． Ｃ ａ ａｏ ｉ — Ｃ ４ ０型 彩色 Ｃ Ｄ摄 像 头 ， Ｐ３ Ｃ 摄像 机获 取 的彩 色 图像
础 、 常 用 的是 Ｒ Ｂ颜 色 空 间 （ 图 ２ ３所 示 ） 图 最 Ｇ 如 、 。
像 处理 中使 用 的其 他颜 色 空 间一 般 都 是从 Ｒ Ｂ颜 Ｇ 色 空 间转 换 而来 的。 摄像机 采集 到 的 Ｒ Ｂ值很 容 用 Ｇ 易受 到环 境 光 强 和 物 体 阴 暗 的影 响 ， 了降 低 这 为
源 、０ ４ ／ ５的观 察 条 件 ，设 计并 制作 了适 用 于农 产 品 图像 采集 的封 闭 式 光 照 系统 。本文 重 点 介 绍 了 Ａ光 源 的 获
取 方 法 ，所 建 立 的 系统 主 要 用 于无 损 跟 踪 测试 产 品 的颜 色 及颜 色变 化 。
［ 键 词】 农 产 品 ；计算 机 视 觉 ；颜 色 量 化 关
图２ Ｒ ＧＢ 颜 色重 叠效 果
２２ ．２镜 头 ．
选 用 Ａ ｅ ｉ Ｓ ２ ２镜 头 ， ｖｎｒ Ｅ１ １ 镜头 往 往 是
由多块 镜片构 成 ， 即使是 Ｎ组 Ｍ 片 的复 杂结 构其 实 都可 以等 效成 一个 凸透镜 （ ４ 。被 拍 摄 的景 物有 图 ） 前有 后 ， Ｂ Ａ Ｃ三 点 分别 聚 焦 在 Ａ Ｂ Ｃ 三个 平 面 上 ，
视 觉 不 受 人 的 生理 和 心理 因素 影 响 ，评 价 标 准 客
些影响， 人们将 Ｒ Ｂ值经归一化形成色品坐标 ｒｂ Ｇ ｇ，
其关 系式如 （ ） 所示 ： １式
ｒ： ＝。 Ｇ ， ． ， ｇ Ｒ＋ — Ｂ ， Ｄ 一 － — Ｇ＋ ｌ ｇ … １ ）
统 的 感 官鉴 定 一 般 由 ３ ５人 组 成 的专 家 小 组 对 产 － 品 进行 感官 鉴 定 ， 是 人 对 颜色 辨 别是 一 个 非 常 复 但
图 １ 计 算 机视 觉 系统 结构 示 意 图
１ 算机 （ ． 计 内装 图像采 集 卡 ） ２ 像 机 ． 摄
３光 源 ． ４载物 台 ５光 照箱 ． ．
杂 的过 程 ， 涉及 到光 学 、 视觉 生 理 、 觉心 理 等诸 多 视
因素 ， 同人对 同一种 颜 色 可 能给 出 不 同 的感 官 评 不 价。 即使 同一 个 人在 不 同时 候 也 可能 给 同一 种 颜 色
被表 示成 Ｒ（ ）Ｇ（ ）Ｂ 蓝 ） 。图像 处理 中最基 红 、 绿 、（ 值
农产 品颜色量化硬件 系统 的建立
赵 红 霞 ， 国 臣 刘 静 波 李 ，
（ ． 冈 山学 院 工 学 院 ， 西 吉 安 ３３ ０ ；． 林 大 学 军需 科 技 学 院 ， 林 长 春 １０ ６ ） １ 井 江 ４ ０９ ２吉 吉 ３０ ２
【 要】 依 据 色度 学 理 论 ，建 立 了 一套 用 于颜 色 量 化 的 计算 机 视 觉 系 统 ，光 源 选 用 ＣＥ推 荐 的标 准 照 明 Ａ 光 摘 Ｉ
如 图 ５所示 ， 如果 把 Ｃ Ｄ放在 Ａ 上 ， Ｃ 则在 Ａ前后 的
。 ・
作 者 简 介 ： 红 霞 （９ １ ）女 ， 北 黄 骅 人 ， 士 ， 授 ， 要 从 事 赵 １７ 一 ， 河 博 教 主 无损 检 测 技 术 的 应 用 研 究 ．
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以不 同 的感 官评 价 ，这 主要 与 人类 视 觉 的构成 、 信
息处理 过程 及特 点有 关 。因此 ， 发展快 速 、 灵敏 和实
用 的分 析方 法极 为 重要 ， 而其 它 用 于颜 色 控 制 的测 量仪 器 如色 度计 和分光 光 度 计有 许 多 局 限性 ， 这 而 恰恰 是 计算机 图像 处理 中非 常重要 的 内容 。计算机
观、 稳定 。为此 ， 文建 立 了农 产 品颜色 计算 机视 觉 本
Ｙ Ｕ鲫 ￡
系统 ， 其颜 色 、 差进 行 采集 、 理 、 示 和评 价 ， 对 色 处 显 摆 脱 颜色 检测 的主 观性 和模 糊 性 ， 现 农 产 品颜 色 实
评定 和控制 的客 观化 和定 量化 。
６ 畦州
第 ｌ Ｏ期
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２０ ０ ６年 １ Ｏ月
井冈山学院学报（ 自然 科 学 ） Ｊｕｎｌｏ Ｊ 踢蛐 ｇｈｎ Ｕ ｉｅｓｙＮａ ｒｌＳ ｉｎｅ） ｏｒａ ｆ ｉ ｎ ｓａ ｎｖｒｉ （ ｔ ａ ｃｅ ｃｓ ｔ ｕ
Ｖ０ ．７ １ Ｎｏ １ ２ ．０ Ｏｃ ． ｏ ６ ｔ ｏ ２
［ 中图 分类 号 】 Ｐ ０ ［ 献 标 识码 】 ［ 章 编 号】１７ － ７ ８ （ ０ ）１－ ０ ５ ０ Ｔ ３３ 文 Ａ 文 ６３－ １ ： ６ ０ ０ ０ － ４ ４ ０
１ 引言
据研 究 发现 ， 产 品的 营养 结 构 与其 本 身 的 天 农 然 色彩有 着密 切 的关 系【 目前 ， 大部 分色 素分 析 １ 】 。 绝 还 依 靠 传 统 的化 学 分 析 方 法 ，化 学 分 析 方 法 成本 高、 耗时 长 ， 能产 生 大量 的化 学 废弃 物 ， 且 使 用 的 并 很 多 化学 药 品具 有一 定 的毒 性 。近半 个 世 纪 以来 ， 国内外许 多学者致 力 于感官 评价 领域 的研 究 】 。传
２ 硬 件 系统 的 建 立
２１ 系 统 结构 计 算 机视 觉是 研 究用 计算 机 来模 ．
拟 人视 觉 功能 的科 学 和 技术 ，本 系统 由摄像 机 、 图
眦 町＾
像 采集 卡 、 计算 机 以及光 照 系统组 成 ， 如。 Ｃ ２２１ Ｃ Ｄ 彩 色 摄 像 头 选 用 Ｐ ｎ ｓｎｃ的 ｗＶ ．． Ｃ ａ ａｏ ｉ — Ｃ ４ ０型 彩色 Ｃ Ｄ摄 像 头 ， Ｐ３ Ｃ 摄像 机获 取 的彩 色 图像
础 、 常 用 的是 Ｒ Ｂ颜 色 空 间 （ 图 ２ ３所 示 ） 图 最 Ｇ 如 、 。
像 处理 中使 用 的其 他颜 色 空 间一 般 都 是从 Ｒ Ｂ颜 Ｇ 色 空 间转 换 而来 的。 摄像机 采集 到 的 Ｒ Ｂ值很 容 用 Ｇ 易受 到环 境 光 强 和 物 体 阴 暗 的影 响 ， 了降 低 这 为
源 、０ ４ ／ ５的观 察 条 件 ，设 计并 制作 了适 用 于农 产 品 图像 采集 的封 闭 式 光 照 系统 。本文 重 点 介 绍 了 Ａ光 源 的 获
取 方 法 ，所 建 立 的 系统 主 要 用 于无 损 跟 踪 测试 产 品 的颜 色 及颜 色变 化 。
［ 键 词】 农 产 品 ；计算 机 视 觉 ；颜 色 量 化 关
