Development of high-precision measurement method of fruit color based on digital image analysis

基于数字图像分析的高精度水果颜色测量方法开发

• 批准号: 20880035
• 负责人: YOSHIOKA Yosuke
• 金额: $ 1.87万
• 依托单位: National Agricultural Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20880035/
• 关键词: Color signature; 果実; 画像解析; 画像データベース; 紫外線; 蛍光物質; メロン; イチゴ; 定量的評価; CIE-Lab; 多次元尺度構成法; 輸送問題; 果肉色

In breeding and in pre- and postharvest studies of fruit color, an effective method for evaluating color is needed to replace subjective evaluations by eye. We used a series of data processing and statistical analyses used in content-based image retrieval to evaluate melon and strawberry flesh color, and assessed the efficacy of this approach. This method relies on summarizing color information from images into color signatures, calculating the earth mover's distance (EMD) between color signatures, and multi-dimensional scaling based on an EMD matrix. This method revealed important color features, such as the yellowish-green strength in green-fleshed melons, the relative size of the green and red parts in red-fleshed melons, and the relative size of the white and red parts in strawberry flesh, without the need for an explicit definition of these features. Moreover, this new method performed better at detecting color differences among cultivars than traditional evaluation methods. The method provides effective, objective indicators of fruit color, and shows considerable promise for use in research and breeding programs.

在果实颜色的育种和采前、采后研究中，需要一种有效的颜色评价方法来代替肉眼的主观评价。我们使用了一系列的数据处理和基于内容的图像检索中使用的统计分析，以评估甜瓜和草莓果肉颜色，并评估这种方法的有效性。该方法依赖于将来自图像的颜色信息总结为颜色特征，计算颜色特征之间的土方机距离（EMD），以及基于EMD矩阵的多维缩放。该方法揭示了重要的颜色特征，如在绿色果肉的瓜类中的黄绿色强度、在红色果肉的瓜类中的绿色和红色部分的相对大小以及在草莓果肉中的白色和红色部分的相对大小，而不需要对这些特征进行明确定义。此外，该方法在检测品种间颜色差异方面优于传统的评价方法。该方法提供了有效的，客观的指标，果实颜色，并显示出相当大的希望，用于研究和育种计划。

项目成果

Color signatureに基づくメロン果肉色の画像解析

基于颜色特征的瓜肉颜色图像分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoshioka Y.;N. Fukino;Yosuke Yoshioka;吉岡洋輔
• 通讯作者: 吉岡洋輔

Image-based phenotyping: use of colour signature in evaluation of melon fruit colour

• DOI: 10.1007/s10681-009-0071-9
• 发表时间: 2010-02
• 期刊: Euphytica
• 影响因子: 1.9
• 作者: Y. Yoshioka;N. Fukino