publicerat_40.jpg

R 326 Digitalkameror för objektiv färgbestämning av spannmål

Publikationstyp: Rapporter lantbruk och industri
Författare: Sundberg Martin
År: 2004
Spannmål som skördas sent och under besvärliga förhållanden kan ibland bli uppenbart missfärgad. För vissa spannmålsslag medför sådana färgfel att man får avdrag på avräkningspriset. Bedömningen av eventuell missfärgning sker idag subjektivt, genom en rent visuell jämförelse mot referensprover. De instrument som idag finns för att mäta färg anses alltför dyra. Det finns därför behov av ett billigt, enkelt och objektivt system för att avgöra färg på spannmål. Syftet med föreliggande projekt var att undersöka möjligheterna att använda vanliga digitalkameror för detta ändamål.

I studien användes en kolorimeter, Minolta Chroma Meter CR310, för att få referensvärden mot vilka färger avlästa ur digitala bilder kunde relateras. För att kunna göra detta räknades kolorimeterns tristimulusvärden om till färgvärden i RGB-systemet. I studien begränsades analysen av mätdata till de röda och gröna färgkomponenterna. Kolorimetern konstaterades ge stabila och repeterbara värden vid färgmätning på prover av spannmål. Mätningar på havre visade att i missfärgade partier minskar intensiteten av såväl den röda som gröna färgkomponenten, där minskningen står i proportion till graden av missfärgning. Utifrån dessa mätningar gjordes en bedömning att den metod för färgmätning som ska används inte bör ge större avvikelse jämfört med kolorimetervärden än ca ± 3 enheter i RGB-systemet för värden på rött respektive grönt.

När det gäller digitalkameror utvecklades metodik dels för själva fotograferingen, dels för att extrahera färgvärden ur den digitalt lagrade informationen. Tre kameror med varierande upplösning och ålder användes vid fotograferingen av spannmål. För att kunna kompensera för variationer i färgåtergivning var det nödvändigt att fotografera spannmålsproven tillsammans med en vitreferens med kända färgvärden.

Med de tre kamerorna togs en omfattande serie bilder av havrepartier med varierande färg under relativt kontrollerade förhållanden i mörkrum. Utifrån denna bildserie utformades en ekvation för att utifrån extraherade färgvärden på spannmål och vitreferens kunna beräkna motsvarande värden avlästa med kolorimetern. Olikheter mellan de tre kamerorna som provades gjorde att en kameraberoende konstant var nödvändig att inkludera i ekvationen. Med en av kamerorna kunde färgvärden med acceptabel noggrannhet beräknas från dessa bilder. De övriga två gav värden som ibland uppvisade väl stor avvikelse jämfört med de som uppmätts med kolorimetern.

För den kamera som uppvisat mest stabila resultat validerades den framtagna ekvationen och metodik genom fotografering av ytterligare havrepartier, samt fotografering under mer komplexa ljusförhållanden än i huvudsak blixtljus. Det sistnämnda gav resultat som uppvisade sämre överensstämmelse med kolorimetervärden än tidigare. Under vissa ljusförhållanden klarade inte heller kamerans automatik att ge bilder med godtagbar exponering. Detta visar på behovet av att ljusförhållanden vid fotograferingen måste kontrolleras så att omgivande ljus skärmas av.

Kraven på kända kamerakonstanter, avskärmning av störande ljus samt den instabilitet som påvisats med vissa kameror, gör det svårt att använda metoden i syfte att bestämma grader av missfärgning i spannmål med önskad noggrannhet. För användning i andra tillämpningar där man har större toleranser, skulle dock metoden kunna vidareutvecklas.

Antal: Ladda ner 171 KB

Tipsa en vän
  |  
Senast uppdaterad: 2010-07-08

 

RISE, Jordbruk och Livsmedel | Box 7033 | 750 07 Uppsala - Växel: 010-516 69 00 | Fax: 018-30 09 56 | info@jti.se