[發(fā)明專利]一種用于評價馬鈴薯薯皮薯肉顏色的比色卡制作方法及評價方法

有效

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• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN113484250B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設計）人: 李偉
• 申請（專利權）人: 北京簡耘科技有限公司
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 東莞市卓易專利代理事務所(普通合伙) 44777
• 代理人: 高倩倩

一種用于評價馬鈴薯薯皮薯肉顏色的比色卡制作方法及評價方法，通過樣本準備，然后拍攝高還原度的照片，通過國際標準色卡潘通色卡進行白平衡校正；通過Canny邊緣檢測算法精確提取薯塊輪廓，匯總所有薯皮、薯肉的聚類顏色，獲得馬鈴薯薯皮薯肉的顏色等級，在防水、耐磨、耐腐蝕的材料上印刷制成色卡。將該色卡運用于馬鈴薯薯皮薯肉顏色的分級，操作簡單、識別速度很快，可以實現(xiàn)快速、科學、標準的分級，是商品馬鈴薯標準化分類的必要工具。

技術領域

本發(fā)明涉及馬鈴薯質量評價領域，具體涉及一種用于評價馬鈴薯薯皮薯肉顏色的比色卡制作方法及評價方法。

背景技術

在中國，馬鈴薯是繼玉米、水稻和小麥之后的第四大糧食作物。自1995年以來，我國馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量均居世界第1位。常年種植面積超過7500萬畝，產(chǎn)量超過8500萬噸,占世界馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量的比重分別為29.7％和24.2％。其中用于鮮食的馬鈴薯占比約為85％，其他用于加工、種子與飼料等用途的馬鈴薯占比較低。

鮮食與加工馬鈴薯的等級標準已有國家標準與地方標準，涵蓋了馬鈴薯的塊重、形狀、缺陷率和雜質率，但是缺乏關于馬鈴薯顏色的標準。而在實際的商品馬鈴薯流通中，鮮食與加工用馬鈴薯均關注薯皮薯肉顏色，色澤是評判馬鈴薯等級的必要依據(jù)，其重要程度優(yōu)先于塊重和缺陷率等。每個消費區(qū)域的市場對薯皮薯肉顏色有不同的偏好，不同類型的消費企業(yè)也有不同的顏色偏好。但僅憑肉眼判別顏色，很容易因主觀性較強及重復性不高等原因而出現(xiàn)誤判、漏判的情況，若通過精密儀器測定，又會帶來成本過高、效率過低的問題。

發(fā)明內容

(一)解決的技術問題

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種快速的、科學的、標準的用于評價馬鈴薯薯皮薯肉顏色的比色卡制作方法及評價方法。

(二)技術方案

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于評價馬鈴薯薯皮薯肉顏色的比色卡制作方法，包括以下步驟:

步驟1、薯塊樣本采集：

從多個種植地上，提取前30種主要種植品種的薯塊多個，薯塊完整、均勻、無瑕疵，每個地塊均取1-3個薯塊，并將采集的薯塊樣本避光避風保存；

步驟2、圖像采集

采集獲得的馬鈴薯薯塊樣本，逐個放在暗室中的置物臺上，置物臺周圍安置3臺色彩還原度95％以上的補光光源，左右各一臺45°向下照射置物臺，頂部一臺正向下照射置物臺；色溫保持在5500K；相機通過國際標準色卡進行白平衡校正，然后拍攝原始薯皮、清洗后干燥的薯皮及縱切后的薯肉照片；

步驟3、圖像預處理

采集的薯片照片通過Canny邊緣檢測算法和輪廓提取算法精確提取薯塊輪廓，去除圖像中非薯塊部分的干擾，保留所需圖像區(qū)域；

步驟4、比色卡制作

步驟4-1、對每張經(jīng)步驟3預處理的每張圖像的所需像素，在三維色彩空間內進行DBSCAN聚類，記錄每張圖像各聚類的中心顏色及該類包含的像素數(shù)量占總像素數(shù)量的百分比；

步驟4-2、對每張圖像的聚類顏色，按每個聚類的像素百分比同比例構造1024個像素，6000份圖像共計6144000(6000*1024)個像素，對此像素集合再次在三維色彩空間進行DBSCAN聚類和K-means++聚類，聚類標準與上述對單張圖像像素的聚類標準相同，最終得到64種聚類及其中心顏色64種，即得到制作色卡的標準顏色序列；

步驟4-3、將該序列顏色在防水、耐磨、耐腐蝕的材料上印刷，制成用于對馬鈴薯薯皮薯肉顏色進行分級的比色卡。