一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法

1.本发明属于茶饼识别技术领域，尤其涉及一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法。


背景技术：

2.普洱茶是以云南省一定区域内特有的大叶茶制成的晒青毛茶为原料，经过后发酵工艺生产而成的散茶和紧压茶，普洱茶色泽呈棕红褐色，汤色红浓明亮，具独特陈香，滋味醇厚回甘，耐冲泡，经现代临床医学验证，普洱茶对人体具有多种保健作用，例如降血脂、降血压、减肥、预防心血管疾病、抗癌等功效。
3.在普洱茶加工过程中，渥堆发酵是普洱茶品质形成的最为关键的一道工序，渥堆过程中茶叶品质随着发酵的进行，其汤色、香气、滋味、叶底都发生了深刻的变化，其中微生物在发酵过程中起着决定性的作用。在普洱茶的渥堆过程中微生物对茶叶中许多化学物质进行了转化，最终形成了普洱茶独特的风味以及多种功效。
4.普洱茶发酵过程中的优势微生物菌群，是决定普洱茶品质的关键，而现有技术的普洱茶发酵还多依靠人工经验进行菌群和发酵过程的控制，无法严格保证微生物的重复性，也不方便寻求最优的发酵环境。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，有效解决了现有技术中对普洱茶茶饼发酵过程中主要依靠人工经验进行发酵的不确定性，方便寻求普洱茶发酵的最优发酵环境。
6.本发明采用的技术方案如下：一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，包括如下步骤：
7.步骤一：设置高清拍摄照片工作台，保证茶饼的位置、旋转角度、高度不变，将压制好的茶饼放置工作台，以时间序列为基准进行拍照采集数据，得茶饼照片；
8.步骤二：采用图像降噪算法将茶饼照片进行处理，使得图像的色度、清晰度达到最高，采用python中的opencv图像处理工具对数据进行维度转换，将三原色图像转换为单色，得茶饼的一维纹路；
9.步骤三：采用anconda3.0中的sift算法对茶饼的一维纹路提取，得茶饼的特征点数据集；
10.步骤四：分析茶饼发酵过程的工艺特征，以工艺特征为基准采集各个临界点的茶饼的特征点数据集，对比分析得到茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化；
11.步骤五：根据茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化，总结发酵规律获得最优发酵环境数据。
12.进一步地，所述步骤三包括如下步骤：
13.a.输入数据处理过的图像，运用sift算法中的低通滤波器平滑图像采样、平滑图
像采样方法；
14.b.运用高斯卷积核函数对图像进行平滑处理，实现图像的尺度变换，进行特征点检测、特征点采集
15.c.运用各个特征点的空间维度中的极值点、特征点与特征点的间距作为该茶饼图像的特征数据；
16.d.建立该茶饼的特征点数据集。
17.采用上述技术方案后，本发明有益效果如下：分析茶饼发酵过程的工艺特征，以工艺特征为基准采集各个临界点的茶饼数据，采样sift算法进行图像特征提取，通过对比分析得到茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化，可识别破损的茶饼，发现发酵过程的变化规律从而寻求不同环境条件下的最优发酵环境。
附图说明
18.图1为本发明提供的一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法的流程图；
19.图2为本发明提供的一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法的茶饼识别匹配示意图。
具体实施方式
20.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例1:一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，包括如下步骤：
22.1.数据采集
23.设置高清拍摄照片工作台，保证茶饼的位置、旋转角度、高度不变。将压制好的茶饼放置工作台，以时间序列为基准进行拍照采集数据。
24.2.数据处理
25.采用图像降噪算法将茶饼照片进行处理，使得图像的色度、清晰度达到最高；采用python中的opencv图像处理工具对数据进行维度转换，将三原色图像转换为单色，此时茶饼的纹路以一维的形式展示出来。
26.3.特征提取
27.采用anconda3.0中的sift算法进行图像纹路提取。首先，输入数据处理过的图像，运用sift算法中的低通滤波器平滑图像采样、平滑图像采样方法；其次，运用高斯卷积核函数对图像进行平滑处理，实现图像的尺度变换，进行特征点检测、特征点采集；然后，运用各个特征点的空间维度中的极值点、特征点与特征点的间距作为该茶饼图像的特征数据；最后，建立该茶饼图像的特征点数据集。
28.4.发酵过程变化趋势分析
29.分析茶饼发酵过程的工艺特征，以工艺特征为基准采集各个临界点的茶饼数据，
采样sift算法进行图像特征提取，通过对比分析得到茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化，最后获得
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
32.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：设置高清拍摄照片工作台，保证茶饼的位置、旋转角度、高度不变，将压制好的茶饼放置工作台，以时间序列为基准进行拍照采集数据，得茶饼照片；步骤二：采用图像降噪算法将茶饼照片进行处理，使得图像的色度、清晰度达到最高，采用python中的opencv图像处理工具对数据进行维度转换，将三原色图像转换为单色，得茶饼的一维纹路；步骤三：采用anconda3.0中的sift算法对茶饼的一维纹路提取，得茶饼的特征点数据集；步骤四：分析茶饼发酵过程的工艺特征，以工艺特征为基准采集各个临界点的茶饼的特征点数据集，对比分析得到茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化。步骤五：根据茶饼发酵过程中各个阶段的特征点变化，总结发酵规律获得最优发酵环境数据。2.根据权利要求1所述的一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，其特征在于：所述步骤三包括如下步骤：a.输入数据处理过的图像，运用sift算法中的低通滤波器平滑图像采样、平滑图像采样方法；b.运用高斯卷积核函数对图像进行平滑处理，实现图像的尺度变换，进行特征点检测、特征点采集c.运用各个特征点的空间维度中的极值点、特征点与特征点的间距作为该茶饼图像的特征数据；d.建立该茶饼的特征点数据集。

技术总结
本发明公开的一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，包括如下步骤：设置高清拍摄照片工作台，以时间序列为基准进行拍照采集数据；采用图像降噪算法将茶饼照片进行处理，采用python中的openCV图像处理工具将三原色图像转换为单色，得茶饼的一维纹路；采用anconda3.0中的sift算法对茶饼的一维纹路提取，得茶饼的特征点数据集；以工艺特征为基准采集各个临界点的茶饼的特征点数据集，总结发酵规律获得最优发酵环境数据。本发明属于茶饼识别技术领域，本发明提供了一种基于纹路成像识别技术的普洱茶发酵过程识别方法，有效解决了现有技术中对普洱茶茶饼发酵过程中主要依靠人工经验进行发酵的不确定性，方便寻求普洱茶发酵的最优发酵环境。洱茶发酵的最优发酵环境。洱茶发酵的最优发酵环境。


技术研发人员：张海亮 倪旭 薛辉 缪彬 潘荣翠 张光辉
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/7/25