基于機(jī)器視覺的紅茶發(fā)酵適度性研究.pdf

1、本文以紅茶發(fā)酵葉為研究對(duì)象，采用機(jī)器視覺技術(shù)研究建立了3種紅茶發(fā)酵適度判別方法與預(yù)測(cè)模型。并結(jié)合電子鼻分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)作為對(duì)比，對(duì)紅茶判別模型進(jìn)行比較分析，形成有效的紅茶發(fā)酵適度判定方法。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論為：
　　1、基于圖像色澤、紋理特征參數(shù)建立紅茶發(fā)酵品質(zhì)的研究
　　基于色澤、紋理多特征參數(shù)，建立了多信息參數(shù)的發(fā)酵適度判別方法和預(yù)測(cè)模型。利用SPSS軟件對(duì)多特征參數(shù)進(jìn)行了主成分篩選，建立了二次多項(xiàng)式逐步回歸模型，其R2為0

2、.9809，鑒別效果良好，說明基于圖像色澤、紋理多信息變量能較好的表征紅茶發(fā)酵感官品質(zhì)。其次為后續(xù)具體量化判定紅茶在制品感官品質(zhì)儀器化研究方向提供了研究基礎(chǔ)。
　　2、基于R/G/B直方圖對(duì)比算法判斷紅茶發(fā)酵程度的研究
　　研究了一種基于R/G/B直方圖對(duì)比算法計(jì)算紅茶發(fā)酵葉在制品圖像顏色分量直方圖與標(biāo)準(zhǔn)直方圖的匹配度判別發(fā)酵適度。計(jì)算機(jī)設(shè)定發(fā)酵適度的標(biāo)準(zhǔn)圖像與閾值T，并實(shí)時(shí)采集分析紅茶發(fā)酵過程中在制品圖像的R\G\B三個(gè)顏

3、色分量直方圖，計(jì)算其與標(biāo)準(zhǔn)圖像的Manhattan距離。當(dāng)Manhattan距離D的均值小于設(shè)定閾值T時(shí)，則判別為發(fā)酵適度，并輸出信號(hào)停止紅茶繼續(xù)發(fā)酵。通過采集圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像的相似度對(duì)比分析，進(jìn)而判別紅茶的發(fā)酵適度狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵品質(zhì)的在線快速無損檢測(cè)。
　　3、基于標(biāo)準(zhǔn)Hue直方圖特征信息的紅茶發(fā)酵適度的研究
　　研究了HIS顏色模型下Hue（色相）直方圖的主體信息，在發(fā)酵過程中的動(dòng)態(tài)遷移規(guī)律，統(tǒng)計(jì)各有效色相角坐標(biāo)對(duì)應(yīng)頻度

4、與紅茶發(fā)酵葉品質(zhì)關(guān)系，根據(jù)各有效色相角坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的頻度和感官審評(píng)得分進(jìn)行相關(guān)性分析可知，H色相角坐標(biāo)取值為60°時(shí)，其對(duì)應(yīng)頻度和感官審評(píng)得分相關(guān)性最高，達(dá)到0.975，從而建立基于H直方圖有效色相角頻度累積值與紅茶發(fā)酵品質(zhì)模型。
　　4、基于電子鼻技術(shù)探明群組香氣特征在紅茶發(fā)酵適度判別研究
　　作為驗(yàn)證補(bǔ)充，探討了紅茶發(fā)酵葉依據(jù)發(fā)酵中香氣發(fā)生顯著變化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)酵過程中在制品的群組香氣特征信息進(jìn)行在線采集與模型分析。在紅茶

5、品質(zhì)適度判定模型建立過程當(dāng)中，使用主成分分析法提取發(fā)酵葉香氣特征變量，分別采用偏最小二乘回歸（PLS）與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BP-ANN）兩種模型，試驗(yàn)結(jié)果顯示采用兩種建模方法表征紅茶發(fā)酵在制品的感官品質(zhì)，BP-ANN建立的模型的識(shí)別率更好，R2達(dá)到0.912。結(jié)果顯示，其判別準(zhǔn)確率低于基于視覺圖像色澤特征建立的判斷紅茶發(fā)酵品質(zhì)的方法。
　　研究結(jié)果：本研究運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺圖像處理的方法研究發(fā)酵中顏色、紋理、香氣特征參數(shù)的變化規(guī)律，篩選出