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用高光譜相機測量麵包皮顏色

發布時間:2022-02-08 14:33:30 瀏覽量:3248 作者:Lucian

摘要

烘焙国产欧美在线的餅皮顏色是衡量国产欧美在线質量的一個(ge) 很好的指標。找到最佳的烘烤時間和溫度可以減少浪費,從(cong) 而降低成本。確定最佳的顏色可能是一個(ge) 挑戰。雖然人眼可以很好地看到顏色,但結果是非常主觀的,而且個(ge) 體(ti) 之間存在顯著差異。RGB相機對顏色的感知明顯不如人眼,而且對許多国产成人在线观看免费网站來說精度不夠高。在顏色測量方麵,高光譜儀(yi) 器的精度超過了人眼。顏色測量可靠且客觀,結果也是可以完全類比的。

正文


高光譜相機測量麵包皮顏色



引言 


烘焙国产欧美在线的餅皮顏色是衡量国产欧美在线質量的一個(ge) 很好的指標。找到最佳的烘烤時間和溫度可以減少浪費,從(cong) 而降低成本。 


確定最佳的顏色可能是一個(ge) 挑戰。雖然人眼可以很好地看到顏色,但結果是非常主觀的,而且個(ge) 體(ti) 之間存在顯著差異。RGB相機對顏色的感知明顯不如人眼,而且對許多国产成人在线观看免费网站來說精度不夠高。


在顏色測量方麵,高光譜儀(yi) 器的精度超過了人眼。顏色測量可靠且客觀,結果也是可以完全類比的。


為(wei) 了演示高光譜成像如何用於(yu) 顏色測量和分析,我們(men) 測量了在烤箱中不同時間的麵包的顏色。配方中推薦的烘烤時間為(wei) 5-6分鍾。右圖中顏色最淺的小圓麵包烘烤時間為(wei) 3分鍾,以後的麵包每一個(ge) 烘烤時間都比上一個(ge) 長1分鍾。因此,顏色最深、顯然燒焦的小圓麵包烘烤時間為(wei) 8分鍾。



目錄 

01.實驗室色彩空間

02.測試設置和測量

03.分析和結果

04.結論



實驗室的顏色空間 

高光譜成像設備測量光譜,可以使用實驗室的顏色空間進行分析。實驗室色彩空間是一個(ge) 三軸色彩係統,其中

 

L =亮度,從(cong) 黑到白

A=從(cong) 青色到品紅色/紅色

B=從(cong) 藍色到黃色


正如在介紹中提到的,在顏色感知的準確性方麵,RGB相機甚至不能接近人眼。為(wei) 了表示顏色感知的準確性,我們(men) 使用∆E值。它用來描述LAB顏色空間中兩(liang) 個(ge) 點之間的差異。數值越低,感知越準確。人類可以達到大約∆E=1,而RGB相機隻能達到∆E=8-10的精度。高光譜儀(yi) 器得到∆E<1的絕對值,這意味著顏色在LAB顏色空間中的準確定位。描述LAB顏色空間中兩(liang) 種顏色的差值的相對值,可精確測量∆E=0.2。



LAB顏色是絕對的,這意味著顏色是精確的和獨立於(yu) 設備的,不同測量的結果可以可靠地比較。


測試設置和測量 

我們(men) 使用以下設備進行測試: 



使用specim FX10c相機在可見光區域(400-770 nm範圍)進行測量。specim FX10c是專(zhuan) 門為(wei) 顏色測量而設計的。



由於(yu) 相機使用推掃法,並逐行掃描成像,目標需要在測量過程中移動。在我們(men) 的測試設置中,我們(men) 將FX10c像機安裝在specim Labscanner 40x20位移台上來實現相對運動。然而,掃描位移台不是必須的,也可以通過移動相機來實現。 


為(wei) 了提供充足的照明,我們(men) 使用了2排3盞DECOSTAR 51 ALU 35W 12V 36deg GU5.3鹵素燈。光源指向測量線,這樣目標上就沒有陰影了。原始數據是通過運行安裝在PC上的specim Lumo Scanner軟件采集的。



分析和結果 

我們(men) 用specim国产黄色在线观看專(zhuan) 有的分析軟件對樣品的原始數據進行分析,得到了麵包皮顏色的lab值。為(wei) 了清楚起見,我們(men) 將隻給出來自三個(ge) 單獨測量點的值;然而,從(cong) 圖像的每一個(ge) 像素中獲得這些值也是可能的。 

從(cong) 每個(ge) 小圓麵包上的三個(ge) 不同點測量的lab值見下表。



從(cong) 分析的數據中我們(men) 可以清楚地看到



下麵的圖表仔細分析了每一個(ge) 麵包。



3分鍾烘烤時間

1值始終大於(yu) 65,說明麵包烘烤太短,b值略高於(yu) 完全烤好的麵包。


4分鍾烘烤時間

這裏,兩(liang) 個(ge) 測量點似乎給出了可接受的麵包顏色值。然而,第三個(ge) 測量點表明麵包尚未完成:該點的所有lab值都更接近未烤熟的3分鍾麵包。


5分鍾烘烤時間

這個(ge) 小圓麵包是按照烘焙說明中的烘焙時間烘焙的。l值沒有超過70,a值比烤得過低和過久的小麵包都要高,b值在30左右。


6分鍾烘烤時間

當這個(ge) 小圓麵包在最佳烘烤時間內(nei) 時,其中一個(ge) 測量點的值低於(yu) 5分鍾小圓麵包。這表明,烘焙時間應該接近5分鍾,而不是6分鍾,盡管兩(liang) 者都符合烘焙說明中提到的時間範圍。(這表明,為(wei) 了確保整個(ge) 国产欧美在线的質量,有必要測量盡可能多的點。)


7烘烤時間7min

從(cong) 外觀上看,這個(ge) 麵包似乎有點烤過頭了,但還是可以吃的,特別是在沒有其他麵包可以參考的情況下。然而,所有測量的Lab值都更接近明顯燃燒了8分鍾的麵包,清楚地表明包子不符合我們(men) 的質量標準。


8分鍾烘烤時間

麵包明顯燒焦了,每一個(ge) 測量點都比我們(men) 測量的其他包子要低。


結論 

高光譜相機非常適合於(yu) 顏色測量,因為(wei) 它比RGB相機更精確,而且不像視覺檢查,完全客觀。可以在實驗室顏色空間中以∆E<1的精度(優(you) 於(yu) 人類的顏色感知(E=1),或者以∆E=0.2的精度定義(yi) 目標相對於(yu) 另一個(ge) 目標的顏色。


在烘焙行業(ye) ,可以通過確定準確的餅皮顏色和調整烘焙工藝來提高国产欧美在线質量。這將減少浪費,從(cong) 而降低成本。推掃技術使測量目標的每個(ge) 點成為(wei) 可能,這確保了国产欧美在线不會(hui) 不均勻烘烤。此外,推掃法使用的單線測量隻需要照亮測量線,這減少了所需的照明量。 


為(wei) 了測試高光譜成像在烘焙行業(ye) 的適用性,我們(men) 測量了不同烘焙時間和餅皮顏色的麵包。即使是小批次的測試,也很容易看出烘烤時間如何影響顏色值。測量亮度/黑暗的l值隨著烘烤時間的增加而減小。過熟的小圓麵包的b值也明顯低於(yu) 其他小圓麵包。根據這些結果,可以很容易地確定烘焙食品的接受限度,這不僅(jin) 有助於(yu) 根據質量對国产欧美在线進行分類,而且也有助於(yu) 調整烘焙過程以達到最佳效果。


高光譜成像的可能性並不局限於(yu) 顏色測量:使用這種技術,可以識別外來物體(ti) 的汙染,糖或水分的數量,或檢查填充物是否均勻分布,等等。測量快速可靠,可顯著提高食品質量和安全性。


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