WO2014118403A1 - Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes - Google Patents
Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014118403A1 WO2014118403A1 PCT/ES2014/000010 ES2014000010W WO2014118403A1 WO 2014118403 A1 WO2014118403 A1 WO 2014118403A1 ES 2014000010 W ES2014000010 W ES 2014000010W WO 2014118403 A1 WO2014118403 A1 WO 2014118403A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- sample
- grape seeds
- image
- ripeness
- evaluation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/025—Fruits or vegetables
Definitions
- a subject of the present invention is a device that provides a rapid evaluation of the ripening state of the grape seeds by image scanning.
- the device consists of a tubular cabin where you can attach any compact digital camera that has flash through a circular crown of translucent methacrylate of different openings. Inside it contains a reservoir for the sample and a surface with a reference target with an inclination of 8 or to minimize the phenomena of specular reflection of the illumination on the sample.
- the images obtained with this device can be analyzed by a computer, which by assessing their color predicts the degree of maturity of the grape seeds. This estimate is essential due to the influence of the solid parts of the grape during the winemaking process.
- Grape seeds have a great impact on the quality of the wine due to the phenolic compounds they contain. In addition to their recognized pharmacological value, they are responsible for the structure, body and stability of the wine, being also directly involved in color stability. Its presence is not static in time, since polymerization phenomena cause them to vary throughout the development of the fruit both qualitatively and quantitatively. Thus, wines made with insufficiently ripe grapes will have unwanted aggressive and astringent components. At the same time, this maturation process is affected by external factors such as climate, soil, water availability, fertilization, variety, etc.
- the application of image analysis techniques represents an advance in regard to the consideration of appearance as a broader concept than color, because from a digital image and based on discontinuities of the dot matrix that composes said image, in addition to measuring color, morphology and texture parameters such as size, area or heterogeneity can be evaluated.
- a digital camera receives the images in a CCD device (acronym for charge-coupled device), a circuit that contains a number of capacitors that are stimulated by radiation by recording light gradations in three basic colors: red, green and blue (RGB). Therefore, each pixel in the image contains a value for each of the RGB channels.
- This RGB color space is not continuous, and each channel can take an integer value between 0 and 255 which makes a total of more than 16 million colors.
- CIE International Lighting Commission
- the device object of the present invention allows the acquisition of grape seed images in a controlled manner for subsequent computer analysis.
- the upper part of the device consists of a circular crown available in different openings so that it can adapt to the lens of any compact digital camera.
- This circular crown is made of translucent methacrylate, allowing the entry of white light from the camera flash and converting it into diffused light.
- the cabin is tubular in shape and prevents the chaotic reflection of the flash light. In this way, the only illumination the sample receives will be that coming from the upper light diffuser. Its dimensions, of 40 cm, ensure an adequate distance so that the sample has enough light, that the camera can focus properly and that the image also does not lose resolution due to the excessive remoteness of the sample.
- the sample compartment is located at the bottom of the device.
- This consists of a circular crown made of pressed barium sulfate, recognized as a reference target in colorimetry Inside the circular crown is the reservoir where the sample is placed for analysis.
- the reference blank assembly and the sample reservoir are inclined 8 or with respect to the base of the device, thus minimizing the phenomena of specular reflection of the illumination on the sample.
- the tubular body of the device can be separated from the base to facilitate access to the sample compartment.
- a computer program identifies the seeds and measures their color by applying an algorithm for transforming RGB color space to color spaces recommended by the International Lighting Commission (CIE). This color transformation is performed from the reference barium sulfate target included in the device. The parameters of color and appearance of the seeds are compared with a base from which their state of maturation is obtained.
- CIE International Lighting Commission
- the device can be used without being permanently connected to the computer. Thus, it allows the acquisition of as many images as necessary and perform the analysis of the battery images by the software later.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
La presente invención tiene por objeto un dispositivo que proporciona una evaluación rápida del estado de maduración de las semillas de uva mediante digitalización de imágenes. El dispositivo consiste en una cabina tubular donde se puede acoplar cualquier cámara digital compacta que tenga flash a través de una corona circular de metacrilato translúcido de diferentes aberturas. En su interior contiene un reservorio para la muestra y una superficie con un blanco de referencia con una inclinación de 8° para minimizar los fenómenos de reflexión especular de la iluminación sobre la muestra. Las imágenes obtenidas con este dispositivo pueden ser analizadas mediante un ordenador, que mediante la evaluación de su color predice el grado de madurez de las semillas de uva. Esta estimación es fundamental debido a la influencia de las partes sólidas de la uva durante el proceso de vinificación.
Description
TÍTULO
Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención tiene por objeto un dispositivo que proporciona una evaluación rápida del estado de maduración de las semillas de uva mediante digitalización de imágenes. El dispositivo consiste en una cabina tubular donde se puede acoplar cualquier cámara digital compacta que tenga flash a través de una corona circular de metacrilato translúcido de diferentes aberturas. En su interior contiene un reservorio para la muestra y una superficie con un blanco de referencia con una inclinación de 8o para minimizar los fenómenos de reflexión especular de la iluminación sobre la muestra.
Las imágenes obtenidas con este dispositivo pueden ser analizadas mediante un ordenador, que mediante la evaluación de su color predice el grado de madurez de las semillas de uva. Esta estimación es fundamental debido a la influencia de las partes sólidas de la uva durante el proceso de vinificación.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Las semillas de uva tienen gran repercusión en la calidad del vino debido a los compuestos fenólicos que contienen. Además de su reconocido valor farmacológico, son responsables de la estructura, cuerpo y estabilidad del vino, estando también directamente implicadas en la estabilidad del color. Su presencia no es estática en el tiempo, ya que fenómenos de polimerización hacen que varíen durante todo el desarrollo del fruto tanto cualitativa como cuantitativamente. Así, vinos elaborados con uvas insuficientemente maduras tendrán componentes agresivos y astringentes no deseados. Al mismo tiempo, este proceso de maduración se ve afectado por factores externos como el clima, el suelo, la disponibilidad de agua, la fertilización, la variedad, etc.
Los métodos actuales de análisis para evaluar el estado de maduración de las partes de la uva requieren procesos físicos y químicos, que aunque satisfacen las necesidades del análisis, consumen gran cantidad tiempo y reactivos. De ahí surge la necesidad de desarrollar técnicas rápidas y objetivas para evaluar las uvas, sustituyendo en la medida de lo posible el análisis químico convencional. Las técnicas ópticas, y más específicamente la colorimetría triestímulo es una alternativa idónea debido a la alta correspondencia entre el color y la composición química en productos alimentarios. De
hecho, existen estudios específicos del uso de esta técnica de visión artificial que prueban esta correspondencia en semillas de uva. Por otro lado, la aplicación de técnicas de análisis de imagen supone un avance en cuanto a la consideración de la apariencia como concepto más amplio que el color, porque a partir de una imagen digital y basándose en discontinuidades de la matriz de puntos que compone dicha imagen, además de medir el color, se pueden evaluar parámetros de morfología y textura tales como tamaño, área o heterogeneidad.
Adquiriendo imágenes bajo ciertas condiciones y con el tratamiento de datos adecuado, es posible medir el color instrumentalmente mediante digitalización. Una cámara digital recibe las imágenes en un dispositivo CCD (siglas en inglés de charge-coupled device: dispositivo de carga acoplada), circuito que contiene un número de condensadores que son estimulados por la radiación registrando gradaciones de luz en tres colores básicos: rojo, verde y azul (RGB). Por lo tanto, cada píxel de la imagen contiene un valor para cada uno de los canales RGB. Este espacio de color RGB no es continuo, y puede tomar cada canal un valor entero entre 0 y 255 lo que hace un total de más de 16 millones de colores. Para la medida del color de una manera subjetiva, es necesario realizar la transformación desde el espacio de color RGB a los espacios recomendados por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE). Esta transformación no es directa y se necesita una calibración que depende entre otros factores, de la iluminación en la captura de las imágenes.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo objeto de la presente invención permite la adquisición de imágenes de semilla de uva de una manera controlada para su posterior análisis por ordenador.
La parte superior del dispositivo consiste en una corona circular disponible en diferentes aberturas para que pueda adaptarse al objetivo de cualquier cámara digital compacta. Esta corona circular está fabricada con metacrilato translúcido, permitiendo la entrada de la luz blanca del flash de la cámara y convirtiéndola en luz difusa. La cabina tiene forma tubular e impide la reflexión caótica de la luz del flash. De esta manera, la única iluminación que recibe la muestra será la proveniente del difusor de luz superior. Sus dimensiones, de 40 cm, aseguran una distancia adecuada para que la muestra tenga suficiente luz, que la cámara pueda enfocar correctamente y que además la imagen no pierda resolución por la excesiva lejanía de la muestra. En la parte inferior del dispositivo, está ubicado el compartimento de la muestra. Este consta de una corona circular fabricada con sulfato de bario prensado, reconocido como blanco de referencia en
colorimetría. En el interior de la corona circular está el reservorio donde se coloca la muestra para su análisis. El conjunto del blanco de referencia y el reservorio de la muestra están inclinados 8o respecto a la base del dispositivo, minimizando así los fenómenos de reflexión especular de la iluminación sobre la muestra. Por otro lado, el cuerpo tubular del dispositivo puede separarse de la base para facilitar el acceso al compartimento de la muestra.
Una vez que se adquiere la imagen, un programa informático identifica las semillas y mide su color mediante tras aplicar un algoritmo de transformación del espacio de color RGB a espacios de color recomendados por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE). Esta transformación de color se realiza a partir del blanco de referencia de sulfato de bario incluido en el dispositivo. Los parámetros de color y de apariencia de las semillas son comparados con una base de donde se obtiene su estado de maduración.
El dispositivo se puede utilizar sin estar conectado permanentemente al ordenador. Así, permite la adquisición de cuantas imágenes sean necesarias y realizar el análisis de las imágenes en batería por el software posteriormente.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Figura 1.- Descripción del dispositivo.
1. Difusor de metacrilato
2. Corona circular (BaS04) de 2 cm
3. Reservorio de muestra de 5 cm
4. Difusores de metacrilato con diferentes aperturas de 3, 4 y 5 cm
5. Vista en perspectiva del dispositivo
6. Esquema de montaje con una cámara digital compacta, colocación de la muestra en el reservorio y conexión al ordenador
Claims
REIVINDICACIONES
Dispositivo para la evaluación de la madurez fenólica de semillas de uva mediante digitalización de imágenes, caracterizado porque consta de:
a) una corona circular de metacrilato translúcido situado en la parte superior, disponible en diferentes aperturas para adaptarse al objetivo de cualquier cámara digital compacta.
b) una cabina tubular con unas dimensiones de 40 cm, preferentemente, para asegurar una distancia adecuada a la muestra.
c) una corona circular en la base del dispositivo de sulfato de bario prensado como blanco de referencia con un reservorio en su interior donde se coloca la muestra para el análisis.
2. Dispositivo para la evaluación de la madurez fenólica de semillas de uva mediante digitalización de imágenes según reivindicación 1 , caracterizado porque la corona circular situada en la base del dispositivo está inclinada 8° para minimizar los fenómenos de reflexión especular de la iluminación sobre la muestra.
3. Dispositivo para la evaluación de la madurez fenólica de semillas de uva mediante digitalización de imágenes según reivindicación 1 , caracterizado porque la cabina tubular se separa de la corona circular de la base para el acceso al dispositivo de la muestra.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201300103A ES2488872B2 (es) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes |
| ESP201300103 | 2013-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014118403A1 true WO2014118403A1 (es) | 2014-08-07 |
Family
ID=51261494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/ES2014/000010 Ceased WO2014118403A1 (es) | 2013-01-29 | 2014-01-29 | Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2488872B2 (es) |
| WO (1) | WO2014118403A1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110032605B (zh) * | 2019-03-26 | 2021-04-06 | 华中科技大学 | 社交网络中用户间连接关系特征的获取方法及系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA67673A (en) * | 2003-11-05 | 2004-06-15 | Scient Production Firm Ltd Lia | Device for optically testing flexoform masks |
-
2013
- 2013-01-29 ES ES201300103A patent/ES2488872B2/es active Active
-
2014
- 2014-01-29 WO PCT/ES2014/000010 patent/WO2014118403A1/es not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA67673A (en) * | 2003-11-05 | 2004-06-15 | Scient Production Firm Ltd Lia | Device for optically testing flexoform masks |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MARIA JIMENEZ ALEYDA ET AL.: "Physicochemical Characterization of gulupa (Passiflora edulis Sims. foedulis) fruit from Colombia during the ripening.", FOOD RESEARCH INTERNATIONAL, vol. 44, no. 7, August 2011 (2011-08-01), pages 1912 - 1918 * |
| RODRIGUEZ-PULIDO FRANCISCO J ET AL.: "Preliminary study to determine the phenolic maturity stage of grape seeds by computer vision.", ANALYTICA CHIMICA ACTA, vol. 732, June 2012 (2012-06-01), pages 78 - 82 * |
| RODRIGUEZ-PULIDO FRANCISCO J ET AL.: "Ripeness Estimation of grape berries and seeds by image analysis.", COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, vol. 82, March 2012 (2012-03-01), pages 128 - 133 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2488872B2 (es) | 2015-02-23 |
| ES2488872A1 (es) | 2014-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2283579T3 (es) | Procesamiento de imagenes para suprimir las caracteristicas de oj0 rojo. | |
| ES2659937T3 (es) | Procedimiento de miraje de huevos | |
| EP3324160B1 (en) | Standard illuminant color matching box | |
| WO2015164991A2 (es) | Sistema y método para la determinación de la concentración de solutos en una muestra líquida coloreada | |
| KR101437902B1 (ko) | 엘이디 패키지의 렌즈 외관 검사장치 | |
| CN109194954A (zh) | 鱼眼摄像头性能参数测试方法、装置、设备及可存储介质 | |
| US20220353973A1 (en) | Control method and control system for light fixture, and electronic device | |
| RU2012130154A (ru) | Спектральный датчик для проверки ценных документов | |
| US20220260239A1 (en) | Apparatus for providing semantic information and a method of operating the same | |
| WO2009087258A1 (es) | Dispositivo portátil y método para determinar la calidad de un trozo de carne | |
| WO2014118403A1 (es) | Dispositivo para la evaluación de la madurez de semillas de uva mediante digitalización de imágenes | |
| CN114729876B (zh) | 自动检测测试设备的发光成像装置的测试 | |
| EP2876880A1 (en) | Camera test apparatus | |
| Błaszczak et al. | Characterization of multi-emitter tuneable led source for endoscopic applications | |
| KR102295495B1 (ko) | 하이퍼스펙트럴 이미지 측정장치 및 그 캘리브레이션 방법 | |
| JP7092786B2 (ja) | 歯科カラーカメラを較正するためのカラーリファレンス | |
| CN207114416U (zh) | 一种用于rgb值法禽蛋蛋壳颜色测定的装置 | |
| JP7587577B2 (ja) | 発光物質の傾斜した容器を有する発光撮像装置の検査 | |
| KR20120012191A (ko) | 객체간 알지비 색상차이를 최대화하는 내시경용 엘이디 최적 조명장치 | |
| CN109819150B (zh) | 一种多通道图像采集装置以及采集多通道图像的方法 | |
| Pozeilov et al. | Introduction to Multiband Imaging Techniques | |
| RU2008141365A (ru) | Способ и устройство для измерения качества поверхности подложки | |
| CN208583659U (zh) | 物料分析装置 | |
| ES2554396B1 (es) | Dispositivo de medición discreta por reflectancia de NIR multibanda del índice glucoacídico en uva para vinificación | |
| ES2505330B2 (es) | Procedimiento para la estimación automática de los componentes de la producción de un racimo de vid mediante visión artificial |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14746207 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14746207 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |