一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，首先，基于高光谱成像，采集萎凋红茶的高光谱图像，并获取红茶相应的含水率；然后，通过高光谱图像提取红茶光谱特征、纹理特征、形状特征，并基于三者并联后的特征变量以及作为目标变量的含水率，构建一组回归模型进行训练，得到最优的回归模型；最后，通过外部数据集进行最优回归模型的验证。本发明专利技术提供的红茶萎凋含水率检测方法，采用多特征融合作为模型的输入，综合考虑多方面信息，能够更全面、客观、高效地进行含水率计算，提高了含水率检测的准确性和稳定性，为红茶生产提供了一种先进、可靠的检测手段，在红茶含水率检测领域具有很大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于茶叶加工含水率检测领域，具体涉及一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法。

技术介绍

1、红茶风味独特，且具有抗氧化、抗癌和兴奋中枢神经系统等功能，受到全世界消费者的喜爱。红茶加工过程较为复杂，主要分为四个步骤：萎凋、揉捻、发酵和干燥。其中，萎凋作为红茶加工的第一道工序，是一个鲜叶水分散失、叶质变软、叶色转暗的过程，其结果将直接影响后续工艺的开展和红茶最终的品质。含水率是评估萎凋程度和萎凋加工质量的重要指标，萎凋不足时茶叶含水率较高、茶叶较硬，会导致茶叶在后续揉捻过程中容易成团，进而影响发酵的效果；萎凋过度时茶叶含水率较低，会导致茶叶在揉捻过程中容易被捻碎，影响成品茶的外观。当前，萎凋程度和茶叶的含水率是由经验丰富的制茶师来确定的，主观性强且无法量化。而传统的重量烘箱法和水分测定仪耗时耗力且破坏萎凋茶叶的结构和成分，不适用于大规模生产。因此，亟需一种红茶萎凋含水率的快速无损检测方法。

2、近红外光谱是一种重要的无损测量方法，广泛应用于萎凋叶片内部成分的检测研究。其优点是无需样品前处理，同时具有快速检测、零污染的特点。近红外光谱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述步骤S1中，在萎凋的多个时间点，分层取样堆叠的红茶；对高光谱图像进行预处理，基于阈值波段去除图像背景，并采用连通域面积分割法裁剪出堆叠红茶的叶片部分；根据红茶质量变化，测得不同时刻红茶萎凋含水率。

3.根据权利要求1所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据高光谱图像计算光谱特征，针对光谱特征图像计算每个波段的平均值，并进行平滑操作，得到平滑后的光谱特征矩阵；根据...

【技术特征摘要】

1.一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述步骤s1中，在萎凋的多个时间点，分层取样堆叠的红茶；对高光谱图像进行预处理，基于阈值波段去除图像背景，并采用连通域面积分割法裁剪出堆叠红茶的叶片部分；根据红茶质量变化，测得不同时刻红茶萎凋含水率。

3.根据权利要求1所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述步骤s2中，根据高光谱图像计算光谱特征，针对光谱特征图像计算每个波段的平均值，并进行平滑操作，得到平滑后的光谱特征矩阵；根据光谱特征矩阵的每个波段与含水率的相关性，选取含水率最为敏感的单波段图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述平滑操作采用sg平滑，通过定义窗口和多项式，在每个窗口上进行多项式拟合，公式如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法，其特征在于：所述步骤s3中的灰度共生矩阵法，是将输入图像转换为灰度图像，基于像素的灰度级别，计算出给定距离和角度的灰度共生矩阵，根据灰度共生矩阵进行纹理特征提取，提取的纹理特征包括对比度、同质性...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱逢乐，卫浩浩，乔欣，蒋建东，俞国红，张诚荣，沈帅，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：