[发明专利]基于图像分析技术快速测定干燥过程果蔬外观形态的方法

说明书

本发明公开了基于图像分析技术快速测定干燥过程果蔬外观形态的方法，主要包括以下步骤：主要包括以下步骤：采用数码相机对不同干燥阶段的果蔬进行拍照和在线监测，获得三通道彩色图像，对获取的图像进行色泽分析，获得果蔬干燥过程中的色泽变化和皱缩率。本发明提供了一种快速无损测定干燥过程果蔬外观形态的新方法，具有简单、快速、准确的特点，其中图像采集的方法和图像分析技术，有利于实现对干燥过程果蔬片色泽和皱缩的在线监测，便于优化干燥条件，为干燥过程果蔬原料外观品质的检测提供了技术支持。

技术领域

本发明涉及果蔬干燥加工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于图像分析技术快速测定干燥过程果蔬外观形态的方法。

背景技术

干燥是果蔬加工常用的方法，干燥过程随着水分的不断散失，会影响物料的外观形态，通常表现为颜色的变化和形态的皱缩。一方面，干燥过程中果蔬发生酶促褐变和非酶褐变引起物料颜色的变化；另一方面，物料在内部毛细管应力作用下会缩小、塌陷和卷曲。这种颜色变化和体积收缩会影响最终产品的外观品质，与后续的加工、贮藏和销售息息相关。因此，对干燥过程外观形态的监测有利于确定最佳干燥工艺，为干燥条件的优化提供便利。

目前，在果蔬干燥加工过程中，色泽测定方法通常是将物料取出，使用色泽分析仪进行分析。这种方法需要中断干燥过程，操作繁琐。干燥过程通常用体积变化来表征物料的收缩情况。常见的体积测定方法有游标卡尺法、置换法和红外扫描法等。其中，游标卡尺法和置换法需要直接接触物料且操作繁琐，对于一些体积较小或形状不规则的物料无法准确测量。红外扫描法虽然操作简单，速度较快，但是仪器价格较贵，且扫描速度对测定结果影响较大，重现性差。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种基于图像分析技术快速测定干燥过程果蔬外观形态的方法，为果蔬干燥过程外观品质的无损检测提供技术支撑。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了基于图像分析技术快速测定干燥过程果蔬外观形态的方法，主要包括以下步骤：主要包括以下步骤：采用数码相机对不同干燥阶段的果蔬进行拍照和在线监测，获得三通道彩色图像，对获取的图像进行色泽分析，获得果蔬干燥过程中的色泽变化和皱缩率。

优选的是，具体步骤为：

步骤一、将果蔬清洗、切分，进行干燥，获得不同干燥阶段的果蔬样品；

步骤二、将不同干燥阶段的果蔬样品平铺于图像采集平台内，利用数码相机对果蔬样品进行拍照，数码相机与电脑端连接，将采集的图片直接导入计算机，获得果蔬样品的三通道彩色图像；

步骤三、利用计算机内的图像分析系统对所述三通道彩色图像进行色泽分析，将果蔬样品区域进行划分，提取有果蔬样品部分的色泽值，获得L*、a*、b*值，并计算ΔE值；

步骤四、将所述三通道彩色图像利用Image J软件进行分析，分别进行灰度拉伸处理、阈值化处理、提取果蔬样品所在区域的正投影面积、绘制直观图步骤；

步骤五、根据果蔬样品所在区域的正投影面积的变化，计算不同干燥阶段的果蔬样品的皱缩率。

优选的是，所述步骤五中皱缩率的计算方法为：

定义所述三通道彩色图像中果蔬样品所在区域的像素点数表示正投影面积，对不同干燥阶段的果蔬样品进行取样拍照，获取果蔬样品所在区域的像素点数，用以下公式进行皱缩率计算：

其中，S表示果蔬样品的皱缩率，％；A₀表示干燥前果蔬样品的正投影面积，pixel；A_t表示t时刻果蔬样品的正投影面积，pixel。

优选的是，所述步骤二中选取与果蔬样品颜色对比度差异大的底色作为背景，进行拍摄，获取三通道彩色图像。