[发明专利]一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法及评价方法

权利要求书

1.一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，其特征在于，包括以下步骤:

步骤1、薯块样本采集：

从多个种植地上，提取前30种主要种植品种的薯块多个，薯块完整、均匀、无瑕疵，每个地块均取1-3个薯块，并将采集的薯块样本避光避风保存；

步骤2、图像采集

采集获得的马铃薯薯块样本，逐个放在暗室中的置物台上，置物台周围安置3台色彩还原度95％以上的补光光源，左右各一台45°向下照射置物台，顶部一台正向下照射置物台；色温保持在5500K；相机通过潘通标准色卡进行白平衡校正，然后拍摄原始薯皮、清洗后干燥的薯皮及纵切后的薯肉照片；

步骤3、图像预处理

采集的薯片照片通过Canny边缘检测算法和轮廓提取算法精确提取薯块轮廓，去除图像中非薯块部分的干扰，保留所需图像区域；

步骤4、比色卡制作

步骤4-1、对每张经步骤3预处理的每张图像的所需像素，在三维色彩空间内进行DBSCAN聚类，并按需在簇内再次进行K-means++聚类，记录每张图像各聚类的中心颜色及该类包含的像素数量占总像素数量的百分比；

步骤4-2、对每张图像的聚类颜色，按每个聚类的像素百分比同比例构造1024个像素，6000份图像共计6144000(6000*1024)个像素，对此像素集合再次在三维色彩空间进行DBSCAN聚类和K-means++聚类，聚类标准与上述对单张图像像素的聚类标准相同，最终得到64种聚类及其中心颜色64种，即得到制作色卡的标准颜色序列；

步骤4-3、将该序列颜色在防水、耐磨、耐腐蚀的材料上印刷，制成用于对马铃薯薯皮薯肉颜色进行分级的比色卡；

所述步骤4-1中，所述三维色彩空间为Lab三维色彩空间，在Lab三维色彩空间内进行DBSCAN聚类，以CIELab色差为距离度量，ε设置为3，MinPts设置为5％的像素数，在簇内两点间最大距离不超过6时，直接取DBSCAN的聚类结果；否则对该簇内的像素再次进行K-means++聚类，直到类间距离全部低于4或类内距离全部低于6，记录每张图像各聚类的中心颜色及该类包含的像素数量占总像素数量的百分比；

步骤4-2、对每张图像的聚类颜色，按每个聚类的像素百分比同比例构造1024个像素，6000份图像共计6144000个像素，对此像素集合再次在Lab三维色彩空间进行DBSCAN聚类和K-means++聚类，聚类标准与上述对单张图像像素的聚类标准相同，最终得到64种聚类及其中心颜色64种，即得到制作色卡的标准颜色序列。

2.根据权利要求1所述的一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，其特征在于，所述步骤4-1中，所述三维色彩空间为RGB三维色彩空间，在RGB三维色彩空间进行DBSCAN聚类时，采用欧式距离为距离度量，ε设置为3，MinPts设置为5％的像素数，在簇内两点间最大距离不超过6时，直接取DBSCAN的聚类结果；否则对该簇内的像素再次进行K-means++聚类，直到类间距离全部低于4或类内距离全部低于6，记录每张图像各聚类的中心颜色及该类包含的像素数量占总像素数量的百分比；

步骤4-2、对每张图像的聚类颜色，按每个聚类的像素百分比同比例构造1024个像素，6000份图像共计6144000个像素，对此像素集合再次在RGB三维色彩空间进行DBSCAN聚类和K-means++聚类，聚类标准与上述对单张图像像素的聚类标准相同，最终得到64种聚类及其中心颜色64种，即得到制作色卡的标准颜色序列。

3.根据权利要求1所述的一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，其特征在于，所述步骤1中，通过基因测序确定品种。

4.根据权利要求1所述的一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，其特征在于，对暗室反光率做出量化标准。

5.根据权利要求1所述的一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，其特征在于，还包括步骤4-4、将步骤4-2得到的颜色序列，按照由浅至深的顺序给各个颜色编号为JY-P21-01至JY-P21-64，将各个色块自上向下印刷到比色卡上，并在色块左下角标注其编号表示颜色等级。