[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

说明书

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，通过样本准备，然后拍摄高还原度的照片，通过国际标准色卡潘通色卡进行白平衡校正；通过Canny边缘检测算法精确提取薯块轮廓，汇总所有薯皮、薯肉的聚类颜色，获得马铃薯薯皮薯肉的颜色等级，在防水、耐磨、耐腐蚀的材料上印刷制成色卡。将该色卡运用于马铃薯薯皮薯肉颜色的分级，操作简单、识别速度很快，可以实现快速、科学、标准的分级，是商品马铃薯标准化分类的必要工具。

技术领域

本发明涉及马铃薯质量评价领域，具体涉及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。

背景技术

在中国，马铃薯是继玉米、水稻和小麦之后的第四大粮食作物。自1995年以来，我国马铃薯种植面积和总产量均居世界第1位。常年种植面积超过7500万亩，产量超过8500万吨,占世界马铃薯种植面积和产量的比重分别为29.7％和24.2％。其中用于鲜食的马铃薯占比约为85％，其他用于加工、种子与饲料等用途的马铃薯占比较低。

鲜食与加工马铃薯的等级标准已有国家标准与地方标准，涵盖了马铃薯的块重、形状、缺陷率和杂质率，但是缺乏关于马铃薯颜色的标准。而在实际的商品马铃薯流通中，鲜食与加工用马铃薯均关注薯皮薯肉颜色，色泽是评判马铃薯等级的必要依据，其重要程度优先于块重和缺陷率等。每个消费区域的市场对薯皮薯肉颜色有不同的偏好，不同类型的消费企业也有不同的颜色偏好。但仅凭肉眼判别颜色，很容易因主观性较强及重复性不高等原因而出现误判、漏判的情况，若通过精密仪器测定，又会带来成本过高、效率过低的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速的、科学的、标准的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。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于评价马铃薯薯皮薯肉颜色的比色卡制作方法，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；相机通过国际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，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。