棉種是棉花生產的基礎，棉種質量的好壞直接影響著棉花產量的高低和纖維品質的優劣。近年來，新疆的大部分地區干旱少雨，加之擴繁加快而棉田管理跟不上，雖然棉花可以正常的開花、結果，但種子的成熟度明顯降低，收獲后的棉種毛粒中不成熟的平均為20％一30％，嚴重影響了棉種的質量，制約了精量播種技術的發展。
不成熟棉種與成熟棉種的最大外觀差異是棉種的表面顏色不同。棉種的大小、形狀等可以利用定量指標來分析研究，但是棉種的表面顏色差異是定性的指標，人工評判很難達到統一的標準。利用機器視覺技術，選用合適的顏色模型，可以將顏色信息定量的表達，從而可以得到統一的評判原則。因此，基于機器技術實現對不成熟棉種的檢測與分級可以為脫絨棉種的顏色分選提供重要的理論基礎。
1常用的顏色模型
物體顏色的定量度量是很復雜的，它涉及到觀察者的視覺生理、視覺心理以及照明條件、觀察條件等多種因素。
顏色模型的用途就是在某些標準下用通常可以接受的方式簡化彩色規范。目前常用的顏色模型分為二類：一類是面向硬件設備的，如彩色監視器、打印機等，常用的為RGB顏色模型；另一類就是面向應用的。
常用的顏色模型主要有以下幾種。
1.1RGB顏色模型
在RGB顏色模型中，每種顏色出現在紅、綠、藍的原色光譜分量中，這個模型是基于笛卡兒坐標系統的，考慮的彩色子空間是圖l所示的立方體。R、G、B位于3個角上，黑色在原點處，白色位于離原點最遠的角上。在該模型中，灰度等級沿著這二點的連線分布，不同的顏色位于立方體上或其內部，并可用從原點分布的向量來定義。如果把所有的顏色值都歸一化，則圖1所示的彩色立方體就是一個單位立方體，即所有的R、G、B的值都在[0，1]范圍內取值。
從圖1可以看出，每個彩色圖像包括3個獨立的基色平面，或者說可以分解到3個平面上，每一種顏色都可以用紅、綠、藍3種顏色表示，可以用下式表達：
C=R(R)+G(C)+(B) (1)
式(1)中，R、G、B表示系數值，(R)、(G)、(B)表示紅、綠、藍3種基色。
RGB顏色模型的主要缺點是不直觀，從RGB值中很難知道該值所表示的認知屬性；另外，RGB顏色模型也是最不均勻的顏色模型之一，2個顏色之間的知覺差異不能表示為該顏色空間中2個色點之間的距離。
在圖像處理的實際應用中，RGB顏色模型的不足還表現為RGB值之間的高相關性(B—R：0．78，R—G：0．98，G-一B：0．94)。這些高相關性的存在，不但對圖像數據的壓縮造成了困難，而且對圖像中的顏色處理也形成了挑戰。此外，由于攝像機采集到的RGB值很容易受到環境光強和物體陰暗的影響，且其獲取色彩的方式和人眼對色彩的感覺方式不同，二者之問沒有直接的聯系，因此，RGB顏色模型在圖像處理領域中的應用很少。
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