基于数码图像处理的彩色样品质量评价方法研究

摘要

随着科技的进步和高新技术的迅猛发展，各领域对彩色样品质量的要求日益提高，颜色逐渐成为医学、食品、农林业等领域评价其产品质量的重要指标。目前颜色研究多为目视法和专用仪器法，前者评价结果不客观，后者成本高。而利用数码成像技术评价彩色样品的颜色质量，具有高效率、结果客观、低成本等优势。本论文致力于建立一种客观、定量、简便的基于数码图像处理的彩色样品质量评价方法。
　　 本论文基于数字图像处理方法，采用高效、可靠的MATLAB编程，建立了一种彩色样品质量评价方法。首先，分别在RGB颜色空间和CIELAB颜色空间，系统考察了两种民用数码相机和六种光源(白炽灯、节能灯、阳光直射、自然光室内、自然光阴天、自然光室内阴天)对标准比色板(黄、红、绿、蓝和紫色)的数码图像颜色质量的影响。结果表明：数码相机A在阳光直射条件下颜色的均方差和总色差最小，具有最佳色彩还原性；CIELAB颜色空间适合作为本方法定量表示颜色参数的色空间。其次，根据标准比色板颜色的均匀性检验结果，建立了基于方差分析法的颜色均匀性判定方法。然后，在三年后再次对标准比色板进行拍摄和图像处理以考察数码相机的老化情况，经色差分析再次认为数码相机色彩还原性能稳定，未出现老化现象。通过上述步骤，成功建立了一种简便、稳定、客观的颜色质量评价方法。另外，在图像处理过程中，充分利用了MATLAB软件强大、快速的矩阵运算和统计能力，保障了本颜色质量评价方法计算过程的高效性和可靠性。
　　 在建立上述彩色样品质量评价方法之后，本文以实际电镀样品质量评价为例展示了本方法在化学化工领域的应用。针对肉眼难以辨别差别的两个电镀样品，采用本方法成功分辨出了其颜色和均匀性的差别。表明本方法能够准确、高效地获得彩色样品的表面质量情况，有望成为一种简便、客观、定量、可靠的颜色质量评价方法。