牛肉颜色的RGB特征VIP免费

2004,Vol.25,No.7食品科学※基础研究86牛肉颜色的RGB特征贾渊1，汤晓艳2，姬长英1(1.南京农业大学工学院，江苏南京210031；2.南京农业大学肉类研究室，江苏南京210095)摘要：作为一个重要的食用品质，牛肉的颜色既是牛肉分级评定时的一个指标，同时又是自动分级时与脂肪区别的一个重要特征。本文从统计和理论的角度，结合我国现在使用的一种牛肉颜色等级图，对牛肉颜色的RGB特征进行了分析，得出了牛肉颜色的规律，为进一步自动分级算法设计提供保证。关键词：自动分级；牛肉颜色；RGB系统；计算机视觉；图像处理TheRGBColorCharacteristicsofBeefJIAYuan1，TANGXiao-yan2，JIChang-ying1(1.DepartmentofAgriculturalMachine,NanjingAgricultralUniversity,Nanjing210031,China；2.MeatLaboratoryofNanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095,China)Abstract：Asanimportantediblequality,beefcolorisasignificantcharcteristictodifferfromthefatandalsoagradingindex.Combiningwithastandardbeefcolorchart,thispaperanalyzedtheRGBcolorcharacteristicsofbeefbymeansofstatisticalandtheoreticalways.Atlasttherulesofbeefcolorwereobtainedandtheimplementationoftheautomaticgradingalgorthmassured.Keywords：automaticgrading；beefcolor；RGB(RedGreenBlue)colorsystem；computervision；imageprocess中图分类号：TS251.52文献标识码：A文章编号：1002-6630(2004)07-0086-04收稿日期：2003-09-29作者简介：贾渊(1973-)，男，博士研究生，主要从事计算机视觉技术在农业工程中的应用。牛肉的等级标准[6]自从出台以后，其自动分级技术的研究已得到重视。根据国外的经验，利用计算机视觉技术提取牛肉的颜色特征，由此分离出牛肉中的肌肉与肌内脂肪，并进一步解决其它问题，从而达到自动分级的目的是可行的，RGB系统是面向硬件的颜色系统，CCD摄像头，或者数码相机，以及计算机存贮的图像都采用这个系统。本文利用显色理论分析了牛肉的颜色规律，再从统计的角度，对现有的一个颜色等级图进行了抽样，并对实际牛肉的颜色特征进行了统计分析，对其RGB值进行了界定。最后利用图像处理对牛肉的颜色规律进行了验证。1牛肉颜色的理论分析为了将牛肉的颜色与人眼的视觉特征联系起来，我们首先对物质的显色规律做一简单的介绍。亮度与颜色是进入眼睛的可见光的强弱及波长成分的一种感觉的属性，可见光是波长约在400～760nm的电磁波。人眼对不同波长反映的颜色感觉是不同的，格拉斯曼定律反映的视觉对颜色的反应取决于红(R)、绿(G)、蓝(B)输入量的代数和这一事实，CIE选择红色(λ=700.0nm)、绿色(λ=546.1nm)、蓝色(λ=435.8nm)三种单色光作为表色系统的三基色[4]，这就是RGB颜色系统。尽管物质的颜色千差万别，但人类能记住的只有十几种色彩(红、绿、蓝、黄、紫、橘黄、粉红、棕、灰、白和黑)，其它的颜色只能记忆为这些颜色的混合色或近似色。物质对不同波长光线的反射和吸收，造成了物质呈现不同的色彩[3]。具体表现的颜色可见表1。表1物质颜色与吸收光颜色的关系物质的颜色吸收光颜色波长(nm)黄、绿紫400～450黄蓝450～480橙青蓝480～490红青490～500紫红绿500～560紫黄绿560～580蓝黄580～600青蓝橙600～650青红650～750牛肉的颜色作为重要的食用品质之一，可以表现牛肉的生理、生化和微生物化学的特征，进行自动分级时87※基础研究食品科学2004,Vol.25,No.7可以作为牛肉与肌内脂肪的判别依据之一。由于肉的颜色基本是由肌红蛋白和血红蛋白产生，肌红蛋白为肉自身的色素蛋白，肉色的深浅与其含量多少有关。血红蛋白存在于血液中，对肉颜色的影响要视放血的好坏而定。放血良好的肉，肌肉中肌红蛋白色素比血红蛋白丰富得多。肌红蛋白中的铁离子的价态以及与O2结合的位置是导致其颜色变化的根本原因。肌红蛋白与氧气的结合得到两种衍生物—氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白，这三种物质的吸收光谱如图1曲线所示[1]。屠宰后的鲜肉，肌肉中缺乏O2，肌红蛋白中与O2结合的位置被H2O所取代，使肌肉呈现暗红色或紫红色。当将肉切开暴露于空气中一段时间后，O2就取代H2O而形成氧合肌红蛋白，它在...