一種煙葉成熟度快速檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō) 涉及一種煙葉成熟度的快速檢測(cè)手段和檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物。煙葉成熟度是影響煙葉品質(zhì)，進(jìn)而影響煙草商品價(jià) 值的關(guān)鍵因素。煙草收獲主要采用人工的方法進(jìn)行，有經(jīng)驗(yàn)的煙農(nóng)可以準(zhǔn)確判斷煙葉的成 熟度后，再進(jìn)行煙葉采摘收獲。但是對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足煙農(nóng)或者采用機(jī)械方法進(jìn)行煙葉收獲時(shí)， 需要準(zhǔn)確判斷煙葉成熟度的方法和設(shè)備。申請(qǐng)公布號(hào)：CN103245618A公開(kāi)了一種有機(jī)烤煙 煙葉成熟度的快速無(wú)損檢測(cè)方法，用便攜式色差計(jì)分別測(cè)定中部（從下往上）1~3片煙葉 顏色值，根據(jù)該值確定煙葉成熟度。申請(qǐng)公布號(hào)：CN103245625A公開(kāi)了一種烤煙鮮煙葉成 熟度的無(wú)損檢測(cè)方法，用葉綠素儀分別測(cè)量從下往上1~3片待采葉片葉綠素含量相對(duì)值 (即SPAD值），用量角器測(cè)量莖與葉柄的夾角，再根據(jù)測(cè)量的數(shù)值判斷成熟度。申請(qǐng)公布號(hào)： CN102998438A公開(kāi)了一種田間煙葉成熟度分析判斷方法，將田間煙葉進(jìn)行植物學(xué)性狀、葉 綠素含量和總氮總糖含量的檢測(cè)，根據(jù)三者的檢測(cè)結(jié)果與指標(biāo)對(duì)比，判斷成熟度。申請(qǐng)公布 號(hào)：CN104568771A公開(kāi)了一種經(jīng)濟(jì)、便捷、高效的烤煙鮮煙葉成熟度的分級(jí)方法，通過(guò)檢測(cè) 待測(cè)煙葉的植物學(xué)性狀、葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量判斷成熟等級(jí)。上述幾種煙葉成熟度檢 測(cè)方法為快速現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)煙葉成熟度提供了檢測(cè)手段。但是，這些檢測(cè)方法都需要專(zhuān)業(yè)儀器 和專(zhuān)用檢測(cè)設(shè)備，檢測(cè)成本較高。
[0003] 為了開(kāi)發(fā)一種通用、廉價(jià)的檢測(cè)手段和檢測(cè)方法，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于Android 系統(tǒng)的檢測(cè)方法。利用大量普及應(yīng)用的智能手機(jī)的拍照功能和圖像處理功能，完成煙葉成 熟度的快速無(wú)損檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：利用智 能手機(jī)的拍照功能和圖像處理功能，對(duì)處于成熟階段的煙葉進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照，將所拍照片保 存于智能手機(jī)的存貯器中，然后利用智能手機(jī)的圖像處理功能進(jìn)行圖像預(yù)處理后，提取煙 葉圖像色調(diào)在h4-h6色調(diào)區(qū)所出現(xiàn)的頻率h4-h6的值，根據(jù)預(yù)先采樣并回歸后保存在手機(jī)中 的圖像色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行判斷，給出所拍煙葉的成熟度數(shù)值；
[0005] 所述的圖像色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為：M=bQ+b4h4+b5h5+b6h6;其中M 為拍照葉片的成熟度，h4、h5、h6為煙葉圖像色調(diào)在H4_116色調(diào)區(qū)所出現(xiàn)的頻率，b。、b4、b5、b6 為線性回歸系數(shù)；所述的智能手機(jī)拍照過(guò)程為，一次拍照一張完整葉片進(jìn)行處理，輸出結(jié)果 為該葉片的成熟度數(shù)值；
[0006] 所述的圖像色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，按照煙葉生長(zhǎng)在一顆煙桿的上部 或中部或下部的位置，分別采用三個(gè)對(duì)應(yīng)的模型回歸系數(shù)進(jìn)行判斷，也區(qū)分煙葉在一顆煙 桿的上中部或下部位置，分別采用二個(gè)對(duì)應(yīng)的模型回歸系數(shù)進(jìn)行判斷；所述的煙葉的圖像 色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系數(shù)學(xué)模型可以做成一個(gè)品種一套模型；也可以做成性狀相近的幾個(gè) 品種采用一套模型；
[0007] 所述的圖像預(yù)處理包括圖像灰度化、圖像濾波去噪、圖像分割操作。
[0008] 本發(fā)明公開(kāi)的煙葉成熟度無(wú)損檢測(cè)方法有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0009] (1)利用大量普及應(yīng)用的智能手機(jī)，方便實(shí)用；
[0010] ⑵檢測(cè)速度快，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果；
[0011] (3)成本低廉，容易普及應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1是操作流程示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面給出具體的實(shí)施例。利用智能手機(jī)的拍照功能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照，將所拍照片保 存于智能手機(jī)的存貯器中，然后調(diào)出圖像進(jìn)行圖像處理，提取煙葉圖像色調(diào)在比-%色調(diào)區(qū) 的頻率h4_h6的值，根據(jù)數(shù)學(xué)模型給出所拍煙葉的成熟度數(shù)值；作為一個(gè)實(shí)施例，將所檢測(cè) 的煙葉分為上部、中部和下部三個(gè)部位葉片分別進(jìn)行回歸，其圖像色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系 數(shù)學(xué)模型：1 = 13。+134114+135115+13 6116的回歸系數(shù)13。、134、135、136的數(shù)值，如表1所示。表2是使用 該模型檢測(cè)的結(jié)果及檢測(cè)誤差。
[0014] 表1云煙99煙葉的色調(diào)信息與煙葉成熟度之間的回歸模型
[0015]
[0016] 表2云煙99煙葉成熟度檢測(cè)結(jié)果
[0017]
[0018] 這些原理相同，操作方法上的改變都可以構(gòu)成本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：利用智能手機(jī)的拍照功能和圖像處理 功能，對(duì)處于成熟階段的煙葉進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照，將所拍照片保存于智能手機(jī)的存貯器中，然后 利用智能手機(jī)的圖像處理功能進(jìn)行圖像預(yù)處理后，提取煙葉圖像色調(diào)在H 4-H6色調(diào)區(qū)所出 現(xiàn)的頻率匕-匕的值，根據(jù)預(yù)先采樣回歸并保存在智能手機(jī)中同一品種煙葉的圖像色調(diào)頻 率與成熟度關(guān)系數(shù)學(xué)模型進(jìn)行判斷，給出所拍煙葉的成熟度數(shù)值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：所述的圖像色調(diào)頻 率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為：M = 13。+134114+135115+13 6116;其中M為拍照葉片的成熟度，h 4、h5、 h6為煙葉圖像色調(diào)在H 4-H6色調(diào)區(qū)所出現(xiàn)的頻率，b。、b4、b5、b 6為線性回歸系數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：所述的智能手機(jī)拍 照過(guò)程為，一次拍照一張完整葉片進(jìn)行處理，輸出結(jié)果為該葉片的成熟度數(shù)值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：所述的圖像色調(diào)頻 率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，按照煙葉生長(zhǎng)在一顆煙桿的上部或中部或下部的位置，分別 采用三個(gè)對(duì)應(yīng)的模型回歸系數(shù)進(jìn)行判斷，也區(qū)分煙葉在一顆煙桿的上中部或下部位置，分 別采用二個(gè)對(duì)應(yīng)的模型回歸系數(shù)進(jìn)行判斷。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：所述的煙葉的圖像 色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系數(shù)學(xué)模型可以做成一個(gè)品種一套模型；也可以做成性狀相近的幾個(gè) 品種采用一套模型。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，其特征在于：所述的圖像預(yù)處理 包括圖像灰度化、圖像濾波去噪、圖像分割操作。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種煙葉成熟度快速檢測(cè)方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域。利用大量普及應(yīng)用的智能手機(jī)的拍照功能和圖像處理功能，完成煙葉成熟度的快速無(wú)損檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：利用智能手機(jī)的拍照功能和圖像處理功能，對(duì)煙葉進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍照，然后利用智能手機(jī)的圖像處理功能進(jìn)行圖像預(yù)處理后，提取煙葉圖像色調(diào)在H4-H6色調(diào)區(qū)所出現(xiàn)的頻率h4-h6的值，根據(jù)圖像色調(diào)頻率與成熟度關(guān)系的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行判斷，給出所拍煙葉的成熟度數(shù)值。本發(fā)明公開(kāi)的煙葉成熟度無(wú)損檢測(cè)方法有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)利用大量普及應(yīng)用的智能手機(jī)，方便實(shí)用；(2)檢測(cè)速度快，現(xiàn)場(chǎng)出結(jié)果；(3)成本低廉，容易普及應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】G01N21/84
【公開(kāi)號(hào)】CN105004722
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510275657
【發(fā)明人】郭康權(quán), 田凱麗, 鞏效義, 魯海霞, 張立新, 高梅, 王翠云
【申請(qǐng)人】西北農(nóng)林科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日