棉种是棉花生产的基础，棉种质量的好坏直接影响着棉花产量的高低和纤维品质的优劣。近年来，新疆的大部分地区干旱少雨，加之扩繁加快而棉田管理跟不上，虽然棉花可以正常的开花、结果，但种子的成熟度明显降低，收获后的棉种毛粒中不成熟的平均为20％一30％，严重影响了棉种的质量，制约了精量播种技术的发展。
不成熟棉种与成熟棉种的最大外观差异是棉种的表面颜色不同。棉种的大小、形状等可以利用定量指标来分析研究，但是棉种的表面颜色差异是定性的指标，人工评判很难达到统一的标准。利用机器视觉技术，选用合适的颜色模型，可以将颜色信息定量的表达，从而可以得到统一的评判原则。因此，基于机器技术实现对不成熟棉种的检测与分级可以为脱绒棉种的颜色分选提供重要的理论基础。
1常用的颜色模型
物体颜色的定量度量是很复杂的，它涉及到观察者的视觉生理、视觉心理以及照明条件、观察条件等多种因素。
颜色模型的用途就是在某些标准下用通常可以接受的方式简化彩色规范。目前常用的颜色模型分为二类：一类是面向硬件设备的，如彩色监视器、打印机等，常用的为RGB颜色模型；另一类就是面向应用的。
常用的颜色模型主要有以下几种。
1.1RGB颜色模型
在RGB颜色模型中，每种颜色出现在红、绿、蓝的原色光谱分量中，这个模型是基于笛卡儿坐标系统的，考虑的彩色子空间是图l所示的立方体。R、G、B位于3个角上，黑色在原点处，白色位于离原点最远的角上。在该模型中，灰度等级沿着这二点的连线分布，不同的颜色位于立方体上或其内部，并可用从原点分布的向量来定义。如果把所有的颜色值都归一化，则图1所示的彩色立方体就是一个单位立方体，即所有的R、G、B的值都在[0，1]范围内取值。
从图1可以看出，每个彩色图像包括3个独立的基色平面，或者说可以分解到3个平面上，每一种颜色都可以用红、绿、蓝3种颜色表示，可以用下式表达：
C=R(R)+G(C)+(B) (1)
式(1)中，R、G、B表示系数值，(R)、(G)、(B)表示红、绿、蓝3种基色。
RGB颜色模型的主要缺点是不直观，从RGB值中很难知道该值所表示的认知属性；另外，RGB颜色模型也是最不均匀的颜色模型之一，2个颜色之间的知觉差异不能表示为该颜色空间中2个色点之间的距离。
在图像处理的实际应用中，RGB颜色模型的不足还表现为RGB值之间的高相关性(B—R：0．78，R—G：0．98，G-一B：0．94)。这些高相关性的存在，不但对图像数据的压缩造成了困难，而且对图像中的颜色处理也形成了挑战。此外，由于摄像机采集到的RGB值很容易受到环境光强和物体阴暗的影响，且其获取色彩的方式和人眼对色彩的感觉方式不同，二者之问没有直接的联系，因此，RGB颜色模型在图像处理领域中的应用很少。
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