MEDICIÓN DE COLOR DE ALIMENTOS EN EL ESPACIO CIELAB A PARTIR DE IMÁGENES

S.M. GOÑI; V. O. SALVADORI

La Plata

Jornada; 3ras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión; 2015

Facultad de Ingeniería UNLP

En este trabajo se describe la implementación de un sistema de visión computacional, incluyendo el desarrollo del software, para la medición de color de alimentos a partir de imágenes digitales. El color de los alimentos se representa usando el espacio de color CIELAB, y generalmente las mediciones se realizan empleando colorímetros, equipos que si bien son simples en su uso presentan un costo elevado y restricciones en cuanto a las características de la superficie a medir. En los últimos años, han tenido gran difusión los trabajos que proponen la determinación del color de alimentos en el espacio CIELAB a partir de imágenes digitales. Para este fin se requiere contar con un sistema de visión computacional, compuesto por un ambiente de iluminación controlada, una cámara digital y software específico para procesar la información obtenida. En este sentido, se construyó un gabinete de adquisición de imágenes con iluminación controlada, y se empleó una cámara NIKON D3100, usando el modo manual que permite fijar la velocidad de obturación y apertura del diafragma. Un aspecto central del procesamiento de la información, es que las cámaras digitales obtienen información de color en el espacio RGB, el cual debe ser transformado al espacio CIELAB. En un sistema con iluminación ideal, correspondiente a algún estándar (por ej., iluminante D65), se puede emplear la transformación teórica directa entre estos espacios de color. Dado que en general en la práctica las condiciones de iluminación pueden no ser las ideales, se requerirán otras transformaciones empíricas entre espacios de color. En este sentido, el software desarrollado en este trabajo implementa la transformación directa entre espacios de color, y adicionalmente incorpora un grupo de transformaciones empíricas, las cuales expresan L*, a* y b* como relaciones polinómicas de las componentes RGB. El software se desarrolló en MATLAB y se presenta como interfaces gráficas, las cuales son más amigables y fáciles de usar para el usuario. A partir de la primera interfaz el software permite la calibración del sistema, usando el objetivo clásico de una carta de colores X-Rite ColorChecker, formada por 24 parches de diferentes colores. La segunda interfaz permite realizar las mediciones de color, presentando una gran variedad de opciones para el pre-procesamiento de las imágenes, las cuales permiten, por ejemplo, segmentar la muestra de interés del fondo de la imagen, o seleccionar cualquier región de la imagen. Una vez que el usuario elige donde realizar la medición, puede seleccionar el tipo de relación funcional para realizar la transformación entre espacios de color, la cual se aplica en cada píxel. La interfaz gráfica muestra los valores promedios y desviaciones de los valores L*, a* y b*, y posee opciones adicionales para graficarlos individualmente como imágenes, mostrar sus histogramas, etc. Los valores calculados de L*, a* y b* en cada píxel quedan disponibles para el usuario para que pueda seguir procesándolos si es requerido. Una tercera interfaz permite visualizar el color de una muestra a partir de los valores de los parámetros L*, a* y b*. Las pruebas de calibración de los diferentes modelos fueron exitosas. Adicionalmente se midió el color de muestras de diferentes alimentos usando tanto el sistema de visión computacional como un colorímetro Minolta, y los resultados obtenidos fueron satisfactorios.