感官電子眼是一種非接觸式,、非破壞式的顏色測量和影像處理儀器,，可針對雜色、細(xì)小,、不規(guī)則的樣品進(jìn)行顏色檢測,，實現(xiàn)顏色分類統(tǒng)計等，解決色差儀只能測量平整,、規(guī)則,、無雜色樣品的局限。

電子眼和電子舌、電子鼻一樣,，也是感官分析儀器,，模擬人眼對樣品的感知，可以對食品及包裝等復(fù)雜表面的顏色及外形進(jìn)行整體或部分的視覺分析,，測量食品加工,、涂膜拋光、果蔬保鮮,、色素去除,、貨架期保藏等過程中的色澤變化，實現(xiàn)可視化質(zhì)量控制,，探究食品品質(zhì)與色澤的內(nèi)在聯(lián)系等,。

一、感官電子眼工作原理

電子眼在控制照明和成像條件下,，使用高分辨率成像技術(shù), 測量顏色和形狀具有客觀性,、精確性和再現(xiàn)性，不受產(chǎn)品的一致性或質(zhì)地的影響,，可適用于不規(guī)則樣品,，可通過數(shù)據(jù)存儲確保產(chǎn)品的可追溯性，同時分析消費者對顏色和形狀的感知,。

電子眼標(biāo)準(zhǔn)光源箱常用D65標(biāo)準(zhǔn)光源,，采用1700萬像素數(shù)碼相機(jī)，配以150種標(biāo)準(zhǔn)色卡及均白卡校正,，可以模擬多個不同光源下的顏色,，利用圖像采集裝置將RGB顏色模型（RGB color model，又稱紅綠藍(lán)顏色模型）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為國際照明委員會CIE色彩體系,，采用非接觸式圖像采集,，支持非固體類不規(guī)則形狀的混合顏色樣品?？煞珠_設(shè)定DL（明度差異）,、DC（顏色飽和度差）、DH（顏色色調(diào)差）,、DE（綜合色差值） 及MI (色變指數(shù)) 范圍,，可顯示反射率及透射率，設(shè)定容差范圍,，判定合格或不合格,；計算各種色差值、明度值,、白度值,、灰度,、深度、不透明度,、色恒值,、反射率等等（圖）。

二,、色彩體系

影響物體顏色的因素很多,，三個因素最重要：光源，物體,，觀察者,。將光源、物體,、觀察者三種重要因素的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起進(jìn)行計算,，最后可以得到物體的顏色數(shù)據(jù)，其中最重要的有國際照明委員會CIE規(guī)定的：XYZ,、Lab,、LCH三種色彩體系。

XYZ是基于楊-亥姆霍茲的三原色理論提出,，即一切色彩都可以由紅（Red）,、綠（Green）、藍(lán)（Blue）這三種原色疊加得到,。 XYZ 三個分量中,， XY代表的是色度， 其中Y分量既可以代表亮度也可以代表色度,。XYZ也分別代表了RGB三基色刺激值的概念,，X、Y,、Z是對R、G,、B的一種線性變換,。因不同的設(shè)備顯示的RGB是不一樣的，在人眼看出來是千差萬別的,，因此用XYZ可以更精確地定義色彩,。

通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在色度圖（圖）中,，由x,、y兩軸構(gòu)成的平面圖可以描述顏色的色相和飽和度（色度）信息，x色度坐標(biāo)相當(dāng)于紅原色的比例,，y色度坐標(biāo)相當(dāng)于綠原色的比例,。有一條從光譜軌跡紅色端延伸至馬蹄形區(qū)域內(nèi)部的曲線,，其上還標(biāo)有刻度，是由不同溫度黑體輻射在色度圖上的對應(yīng)點形成的曲線,，這條軌跡就是普朗克軌跡（Planckian locus）,。刻度標(biāo)注的就是黑體溫度T的數(shù)值,，隨著溫度T的升高,，黑體輻射的顏色逐漸從紅色變?yōu)槌壬ⅫS色,、白色直至藍(lán)色,。光譜的紅色波段集中在圖的右下部，綠色波段集中在圖的上部,，藍(lán)色波段集中在軌跡圖的左下部,。中心的白光點的飽和度低，光源軌跡線上飽和度最高,。

Lab分別表示了顏色的明度,、紅綠、黃藍(lán),，理論依據(jù)是赫林的四色學(xué)說,，即有紅、綠,、黃,、藍(lán)四種原色（圖）。L表示顏色的明度,，可以理解為深淺或者顏色中黑白的多少,，L取值范圍為0~100，0為純黑色,，100為純白色,，L越大，顏色越亮或越淺,，L越小,，顏色越暗或越深。a表示顏色的紅綠方向,，絕對值越大表示色度越明顯,，a為正值表示含有紅光，a為負(fù)值表示含有綠光,。b表示顏色的黃藍(lán)方向,，絕對值越大表示色度越明顯，b為正值表示含有黃光,，b為負(fù)值表示含有藍(lán)光,。

LCH分別表示了顏色的明度,、飽和度、色調(diào)（圖）,。L的含義參考上述Lab所述,。C表示顏色的飽和度或者彩度，C越大表示顏色越鮮艷,，C越小表示顏色越灰暗,，最小為0。H為色調(diào)角,，取值范圍0~360°,，在C不為0°情況下，大致上0°為紅色,，45°為橙色,，90°為黃色，180°為綠色,，270°為藍(lán)色,。

兩個顏色之間的差異是色差，例如可以用L,、a,、b的差異DL、Da,、Db分別表示,，也可以用綜合色差DE表示。

三,、感官電子眼的應(yīng)用

1.食品及包裝品視覺喜好分析

2.產(chǎn)品穩(wěn)定性與貨架期視覺監(jiān)測

3.競爭產(chǎn)品間視覺角度比對

4.外源的顏色及材料之間的識別

5.產(chǎn)品表面顏色的分析

6.消費者視覺愛好的分析

7.肉類肉色,、脂肪色的測量以及比例計算（比如大理石紋含量）

8.電子眼可通過多個不同的生產(chǎn)點與標(biāo)樣比較來實現(xiàn)可視化質(zhì)量控制。

9.電子眼可用于測量食品表面的涂覆層,， 比如表面的糖衣和粉末,。

10.電子眼可用于收割后儲藏及保質(zhì)期的試驗；記錄不同的儲藏方式和周期下作物組分的變化,。

11.電子眼可用于評估殼類物體去除甲殼后對顏色的影響,。

12.電子眼可用于數(shù)字化色度值的分析， 保持產(chǎn)品在確定的允差范圍內(nèi),。

13.電子眼用于測量不同產(chǎn)品工藝下顏色外觀的改變,。

14.電子眼可用于產(chǎn)品的色澤檢驗和分析,， 例如酸乳和醬料此類不可分離成分的產(chǎn)品,。

15.電子眼用于產(chǎn)品可見比例的百分比測量， 比如,， 混合蔬菜,、色拉及蛋糕的中可見組分的比例,。

16.電子眼可用于冷凍水果及蔬菜的規(guī)格的生產(chǎn)圖樣。