[发明专利]一种基于机器视觉的起泡葡萄酒褐变过程检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的起泡葡萄酒褐变过程检测方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：搭建实验装置，制备样品；

步骤二：利用智能手机的相机获取样品图像，将获得的RGB图像IG_i进行灰度化和二值化处理，得到二值化图像BIN_i，i＝1,2,…,6；

步骤三：运用结构元素对二值化图像BIN_i进行腐蚀，得到图像IE_i，获得装有样品的孔的收缩区域；

步骤四：将图像IE_i中的像素全部取反，得到图像IER_i；将图像IER_i进行连通区域标记，根据连通区域标记识别每种类型的样本；

步骤五：以图像IG₁的标准的原始样品的收缩孔的区域的R通道、G通道和B通道的均值为基准计算校正因子，并对图像IG_i各通道进行颜色校正，得到校正图像IGC_i，i＝2,…6；

步骤六：计算校正后的图像IGC_i的各个品牌样品的收缩孔的区域的R、G、B通道的均值，选取B通道作为褐变的参数；

步骤七：计算B通道颜色不变量和蓝色衰变百分比，蓝色衰变百分比与时间具有线性关系，蓝色衰变百分比与起泡葡萄酒的褐变过程相符，作为褐变检测的质量标记；

将校正后的图像IGC_i的B通道转换为B通道颜色不变量：b_i＝B_IGC,i,ave/(R_IGC,i,ave+G_IGC,i,ave+B_IGC,i,ave)，计算蓝色衰变百分比％B_t：

其中，b_t0是t＝0时的B通道颜色不变量，b_t是时间t的B通道颜色不变量；R_IGC,i,ave、G_IGC,i,ave、B_IGC,i,ave分别为校正后的图像IGC_i的各品牌加速褐变样本的收缩区域的R、G、B三通道的均值。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的起泡葡萄酒褐变过程检测方法，其特征在于，所述样品为Brut、Brut Reserva、Brut Gran Reserva和Semiseco四种畅销品牌的卡瓦起泡葡萄酒，四种葡萄酒具有不同的含糖量和生产年份；取10mL分别装入4个20mL的琥珀色小瓶中，并在N₂气流下脱气；将这4个装有不同品牌起泡酒的琥珀色小瓶放置在黑暗的环境中，且保存环境温度为8℃；将这4个瓶中的不同品牌的起泡酒作为后续10天的实验的标准样品，并将这4个装有标准样品的琥珀色小瓶命名为Bottle1、Bottle2、Bottle3、Bottle4；再将四个品牌的起泡葡萄酒各取10mL分别装入4个20mL的琥珀色小瓶中，并在N₂气流下脱气；将这4个装有不同品牌起泡酒的琥珀色小瓶放置在完全黑暗的环境，然后放置在烘箱中，设定65±1℃的恒温，进行加速褐变试验；将这4个装有加速褐变样品的琥珀色小瓶命名为Bottle5、Bottle6、Bottle7、Bottle8；在经过0、2、4、6、8和10天的采样时间点采集样品信息，采集的时间间隔为48小时；在每个采样时间点，(1)首先提取Brut、Brut Reserva、BrutGran Reserva和Semiseco的标准样品各1份，从上到下依次放置在96孔板的中部的孔中，竖直排成1列，然后命名为第1列；(2)然后提取Brut、Brut Reserva、Brut Gran Reserva和Semiseco的加速褐变的样品各4份，然后每个品牌放1列，依次放入96孔板的第2～5列。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的起泡葡萄酒褐变过程检测方法，其特征在于，所述实验装置包括采集箱(2)和光源(4)，光源(4)设置在采集箱(2)的下方，采集箱(2)下部设有用于盛放样品的孔板(3)，采集箱(2)顶部设有采集孔(1)，采集孔(1)位于孔板(3)的正上方。