[发明专利]利用图像分割技术评价苹果脆片褐变程度的方法

说明书

本发明公开了一种利用图像分割技术评价苹果脆片褐变程度的方法，包括：采集样本苹果脆片的外表面的亮度值、红绿值和黄蓝值；将样本苹果脆片的亮度范围均分为3～7个区域，每个区域依据红绿值范围，分成3～7个色素块，每个色素块依据黄蓝值范围，分成3～7个子色素块，筛选出基准色素块，定义与基准色素块的RGB值之间的误差≤±20％的颜色区间为深度褐色区间；本发明运用颜色电子眼对苹果脆片的褐变程度进行判断，不仅可以避免主观臆断的评价，快速获得色泽评价结果，而且也可以避免采用化学方法时样品在预处理时发生氧化影响产品的真实褐变数据。

技术领域

本发明涉及于食品检测技术领域，特别涉及一种利用图像分割技术评价苹果脆片褐变程度的方法。

背景技术

苹果脆片既可能保持原有风味和营养成分，同时又具备口感酥脆、绿色天然，便于贮存等特点，满足了消费者对苹果脆片营养方便、天然低脂、高膳食纤维等需求。因此，苹果脆片在当今欧美等发达国家非常畅销，主要用作配餐食品、休闲食品、制作果珍果粉及速溶饮品等。然而在苹果脆片生产过程中，褐变问题制约苹果脆片加工产业的进一步发展，褐变反应不仅制约了苹果脆片商品的等级，对于苹果脆片产品的感官品质，风味和营养产生了严重影响，从而在很大程度上制约了苹果脆片加工产业的升值，给苹果脆片产业的发展带来一定的阻碍。由于苹果加工过程中不同品种间的褐变程度有所差别，因此在苹果品种选育，资源评价和工艺筛选工作中，衡量比较品种间和不同工艺条件过程中的褐变差异就显得很重要。

目前对褐变的评价方法主要有主观分级法、分光光度计法和分光测色计。主观分级法主要是通过人眼对产品表观色泽进行评价分类。这种评价方法不借助仪器，在一个统一标准的光源下放置标准参照物和产品，感官评价员根据参照物将产品根据不同褐变程度进行分级。例如苹果脆片根据褐变程度依次分为1、2、3、4级，较轻微的为1级，4级为褐变严重。分光光度计法则是将苹果脆片研磨后利用紫外分光光度计测定其420nm吸光度值(OD值)，根据得到的OD值对苹果脆片褐变度进行评价，OD值越大说明苹果脆片褐变程度越大。分光光度色差计相较于传统的主观评价法和分光光度计，可以通过接触式或非接触式两种检测模式获得苹果脆片L*a*b*值进行测定，实现快速无损检测产品。

以上三种方法均存在一些缺陷。主观评价法中对评价员素质要求高，评价员需要进行培训后才可以参与评价，且由于每个人经验和阅历不同，所以评价结果也会因人而异，很难获得统一的结果，因此缺乏客观公正和可重复性。分光光度色差计的评价过程中，需要对处理好的苹果脆片进行研磨，即使在冰浴条件下研磨也会使样品与空气接触，无法避免发生氧化导致褐变，造成实验结果不准确，实验结果重复率低，影响对苹果脆片褐变程度的准确评估。分光光度色差计可以实现无损检测苹果脆片表观色泽，并且快速获得L*a*b*值和吸收光谱，但是分光光度色差计仅能获得物料取样局部面积的平均值，物料形状也有一定限制，很难全面反应样品表观色泽分布和不同褐变程度比例。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种利用图像分割技术评价苹果脆片褐变程度的方法，其以精密电子眼为工具，采集苹果脆片图像后，分析所得图像以对苹果脆片褐变程度进行综合评价。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用图像分割技术评价苹果脆片褐变程度的方法，包括：

步骤一、制备多片样本苹果脆片，采集样本苹果脆片的外表面的亮度值、红绿值和黄蓝值；

步骤二、在所有样本苹果脆片的亮度值中，筛选出最大值和最小值，根据样本苹果脆片的最大亮度值和最小亮度值，组成一亮度范围，将亮度范围均分为3～7个区域，在每个区域中，根据该区域中红绿值的范围，将该区域均分成3～7个色素块，根据每个色素块中的黄蓝值的范围，将该色素块均分成3～7个子色素块，筛选出累计贡献率≥85％的子色素块，组成标准色素块，筛选出RGB值最大标准色素块，作为基准色素块，定义与基准色素块的RGB值之间的误差±≤20％的颜色区间为深度褐色区间；