一种茶叶灰分测定方法和系统技术方案

本公开涉及茶叶检测领域，具体涉及一种茶叶灰分测定方法和系统，所述方法包括如下步骤：S10、加热茶叶试样使其炭化；S20、获取茶叶炭化过程中的炭化图像；S30、处理所述炭化图像得到炭化值，S40、当所述炭化值达到或超出炭化阈值时，停止茶叶试样加热并在冷却后称量，所述炭化阈值为充分炭化的多张茶叶图像经过上述S30步骤处理后得到的像素值的算术平均值。本公开能够解决人为感觉来判定炭化是否充分存在的误差较大，进而使得测量得到的结果不具有可重复性的问题，实现通过图像处理的方式评估茶叶炭化的充分程度进而使得达到测量标准的次数较少，进而节省茶叶灰分测定时间。进而节省茶叶灰分测定时间。进而节省茶叶灰分测定时间。

【技术实现步骤摘要】
一种茶叶灰分测定方法和系统


[0001]本公开涉及茶叶检测领域，具体涉及一种茶叶灰分测定方法和系统。

技术介绍

[0002]茶叶灰分是指茶叶在高温灼烧后的无机物质，所述无机物质包括矿物质的氧化物以及金属氧化物的碳酸盐等，是判断茶叶优劣的重要指标，一般认为茶叶越嫩，茶叶总灰分越高，总灰分占比一般在茶叶干燥状态下的总物质含量的3%
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7%。现有技术中的对于茶叶灰分的测定通常采用恒重法或者瓷方舟法测量，很多文献对于瓷方舟法在测定灰分时存在争议，在官方检测例如海关检测时还是通常采用国家标准进行检测，如恒重法的代表为GBT8306
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2013（茶，总灰分的测定），实现原理为：试样经 525
°
C
ꢀ±
25
°
C加热灼烧，分解有机物至恒量。具体过程为将茶叶试样磨碎置于坩埚中加热直至充分炭化。如果未炭化完全，会使得后续的灼烧不够完全，而使得测得的灰分不准，需要的称量次数会增多才能满足要求也就是不超过0.001g的标准。
[0003]然而，由于茶叶类型不同，干燥程度也不相同，靠人为感觉来判定炭化是否充分存在的误差较大，进而使得测量得到的结果不具有可重复性，茶叶灰分测定得到的结果自然也很难用作茶叶质量评估。

技术实现思路

[0004]因此，本公开提供一种茶叶灰分测定方法和系统，实现通过图像处理的方式评估茶叶炭化的充分程度进而使得达到测量标准的次数较少，进而节省茶叶灰分测定时间，提高测定效率和精确程度。本公开提供以下技术方案来解决上述技术问题：作为本公开实施例的一个方面，提供一种茶叶灰分测定方法，包括如下步骤：S10、加热茶叶试样使其炭化；S20、获取茶叶炭化过程中的炭化图像；S30、处理所述炭化图像得到炭化值，得到所述炭化值的具体步骤包括： 截取固定尺寸的炭化图像得到截取图像；将所述截取图像进行二值化处理得到二值化图像；将所述二值化图像进行腐蚀去噪处理得到去噪图像；将所述去噪图像进行膨胀运算得到膨胀图像，并将所述膨胀图像的像素值作为炭化值；S40、当所述炭化值达到或超出炭化阈值时，停止茶叶试样加热并在冷却后称量，所述炭化阈值为充分炭化的多张茶叶图像经过上述S30步骤处理后得到的像素值的算术平均值。
[0005]较佳地，将所述二值化图像进行腐蚀去噪处理具体包括如下步骤：定义充分炭化的茶叶试样结构经二值化后的单位图像为结构元素；将所述结构元素在所述二值化图像中以二值化图像中的像素点为单位进行移动，并判断所述像素点的值与结构元素中的像素值是否相等，如果相等则保留这个像素点，如果大于结构元素，则将所述像素点去除。
[0006]较佳地，将所述去噪图像进行膨胀运算得到膨胀图像，具体包括如下步骤：将所述去噪图像的结构元素对应像素点的灰度值设为结构元素值，所述结构元素值为1，进而得到膨胀图像。
[0007]较佳地，停止茶叶试样加热的步骤包括：发送停止加热指令使得茶叶试样加热结束；并接收茶叶试样加热设备的结束信号，并显示加热结束提示信息。
[0008]较佳地，停止茶叶试样加热并在冷却后称量，具体包括如下步骤：获取所述称量结果并存储，进行下一次的固定时间的加热，在加热结束后称量得到第二次称量结果；将所述第二次称量结果与称量结果进行比较，如果两者之间的差不符合要求，则进行第三次的加热；如果两者之间的差符合要求，则不执行第三次的加热。
[0009]较佳地，所述茶叶试样为混匀的磨碎固定重量；和/或，所述茶叶试样加热的容器为坩埚；和/或，实现加热的加热设备为电热板；和/或，获取所述炭化图像的设备为工业相机；和/或，实现所述炭化图像处理的设备为计算机；和/或，实现称量的设备为分析天平。
[0010]作为本公开实施例的一个方面，提供一种茶叶灰分测定系统，包括：电热板，加热置于坩埚中的茶叶试样使其炭化；工业相机，置于所述坩埚的上方，用于获取所述坩埚内茶叶试样的炭化图像；计算机，连接所述工业相机，并获取所述炭化图像，截取固定尺寸的所述炭化图像得到截取图像；将所述截取图像进行二值化处理得到二值化图像；将所述二值化图像进行腐蚀去噪处理得到去噪图像；将所述去噪图像进行膨胀运算得到膨胀图像，并将所述膨胀图像的像素值作为炭化值；当所述炭化值达到或超出炭化阈值时，所述炭化阈值为充分炭化的多张茶叶图像经过炭化处理后得到的像素值的算术平均值；停止所述电热板对茶叶试样的加热。
[0011]较佳地，所述计算机还用于：定义充分炭化的茶叶试样结构经二值化后的单位图像为结构元素；将所述结构元素在所述二值化图像中以二值化图像中的像素点为单位进行移动，并判断所述像素点的值是否与结构元素中的像素值是否相等，如果相等则保留这个像素点，如果大于结构元素，则将所述像素点去除。
[0012]较佳地，所述计算机还用于：将所述去噪图像的结构元素对应像素点的灰度值设为结构元素值，所述结构元素值为1，进而得到膨胀图像。
[0013]较佳地，所述系统还包括称量天平，用于称量停止加热后的被炭化的茶叶试样。
[0014]相对于现有技术，本公开的有益效果为：（1）借助工业相机获取茶叶试样的炭化程度，规避了人为查看的误差；（2）通过图像处理的方式自动化实现对炭化程度的监测，节省了人力资源，而且采用腐蚀去噪再进行膨胀处理能够使得未充分炭化的图像被识别出并将其量化后与设定的炭化阈值进行比较得出比较准确的结果。
附图说明
[0015]图1为茶叶灰分测定方法流程图；图2为炭化过程中的炭化图像截取后的二值化图像；
图3为将二值化图像进行腐蚀去噪处理步骤的流程图预先标定的气敏传感器阵列图谱步骤流程图；图4为腐蚀去噪处理后的去噪图像；图5为膨胀运算后的膨胀图像。
[0016]图6为茶叶灰分测定系统示意图。
具体实施方式
[0017]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0018]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0019]本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
[0020]另外，为了更好地说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0021]可以理解，本公开提及的上述各个方法实施例，在不违背原理逻辑的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种茶叶灰分测定方法，其特征在于，包括如下步骤：S10、加热茶叶试样使其炭化；S20、获取茶叶炭化过程中的炭化图像；S30、处理所述炭化图像得到炭化值，得到所述炭化值的具体步骤包括： 截取固定尺寸的炭化图像得到截取图像；将所述截取图像进行二值化处理得到二值化图像；将所述二值化图像进行腐蚀去噪处理得到去噪图像；将所述去噪图像进行膨胀运算得到膨胀图像，并将所述膨胀图像的像素值作为炭化值；S40、当所述炭化值达到或超出炭化阈值时，停止茶叶试样加热并在冷却后称量，所述炭化阈值为充分炭化的多张茶叶图像经过上述S30步骤处理后得到的像素值的算术平均值。2.如权利要求1所述的茶叶灰分测定方法，其特征在于，将所述二值化图像进行腐蚀去噪处理，包括如下步骤：定义充分炭化的茶叶试样结构经二值化后的单位图像为结构元素；将所述结构元素在所述二值化图像中以二值化图像中的像素点为单位进行移动，并判断所述像素点的值与结构元素中的像素值是否相等，如果相等则保留这个像素点，如果大于结构元素，则将所述像素点去除。3.如权利要求2所述的茶叶灰分测定方法，其特征在于，将所述去噪图像进行膨胀运算得到膨胀图像，包括如下步骤：将所述去噪图像的结构元素对应像素点的灰度值设为结构元素值，所述结构元素值为1，进而得到膨胀图像。4.如权利要求1
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3任一项所述的茶叶灰分测定方法，其特征在于，停止茶叶试样加热的步骤包括：发送停止加热指令使得茶叶试样加热结束；并接收茶叶试样加热设备的结束信号，并显示加热结束提示信息。5.如权利要求4所述的茶叶灰分测定方法，其特征在于，停止茶叶试样加热并在冷却后称量，包括如下步骤：获取所述称量结果并存储，进行下一次的固定时间的加热，在加热结束后称量得到第二次称量结果；将所述第二次称量结果与称量结果进行比较，如果两者之间的差不符合要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伙水，周如琪，林扬闻，陈自猷，
申请(专利权)人：泉州海关综合技术服务中心，
类型：发明
国别省市：