[發明專利]一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法及裝置

有效

• 申請號: 201810721888.6
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108855952B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 葉陽;陳之威;陳建能;陳琳;孫良;何華鋒;張雷;涂政
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院茶葉研究所;浙江理工大學
• 主分類號: B07B15/00
• 分類號: B07B15/00;B07B4/02;B07B13/00;B07C5/02;B07C5/342;B07C5/36;A23F3/06
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33449
• 代理人: 黃前澤

1.一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

(1)采用風選處理，去除機采茶鮮葉原料中的雜料，并形成第一混合料和第二混合料；第一混合料主要由一芽二葉的帶芽葉和三葉以上的帶芽葉組成，第二混合料主要由單芽、一芽一葉的帶芽葉和一芽二葉的帶芽葉組成；取第一混合料和第二混合料各自進行步驟(2)、(3)、(4)和(5)；

(2)風送分散平鋪：將第一混合料或第二混合料在密閉空間中通過吹風分散，平鋪于輸送帶上，并由輸送帶輸送至水平振動機；

(3)方向排布：水平振動機的第一振動槽以振動頻率k和擺角b進行振動的過程中，不斷拋擲經步驟(2)處理后的第一混合料或第二混合料，使得單芽或帶芽葉的首尾方向沿第一振動槽的凹型多槽盤的導葉槽長度方向排布；其中，k在40～60Hz范圍內取值，b＜20°；

(4)間隙分離：經步驟(3)處理后的單芽或帶芽葉落入傾斜式振動分級機時，由帶導葉防阻桿旋轉帶入，并依次經過四級第二振動槽；第一級第二振動槽分離得到長度為1cm以下的單芽，第二級第二振動槽分離得到長度為1-2cm的一芽一葉帶芽葉初步分級料，第三級第二振動槽分離得到長度為2-3cm的一芽二葉帶芽葉初步分級料，第四級第二振動槽出口得到長度為大于3cm的三葉及以上的帶芽葉，完成機采茶鮮葉原料的初步分級，除三葉及以上的帶芽葉外，其余分離出的單芽或帶芽葉落入各自的出料斗中；三葉及以上的帶芽葉由第四級第二振動槽輸出；

(5)采用計算機圖像識別方法進行分級分離：一芽一葉帶芽葉或一芽二葉帶芽葉初步分級料由各自出料斗輸出至分級裝置，分級裝置輸送過程中，采用計算機圖像識別方法得到帶芽葉輪廓長度和寬度，判定出帶芽葉為一芽一葉還是一芽二葉，然后采用各自對應的氣流噴嘴將一芽一葉帶芽葉或一芽二葉帶芽葉吹至各自對應的收集裝置內，完成一芽一葉帶芽葉與一芽二葉帶芽葉的分級分離。

2.根據權利要求1所述的一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：所述的風選處理具體為：機采鮮葉原料采用自由下落方式，在密閉空間中由橫風吹選，在出風口下方沿風向依次排列設置有三個出料口，雜料掉落至最近的出料口，一部分一芽二葉的帶芽葉以及三葉以上的帶芽葉均落至中間的出料口，單芽、一芽一葉的帶芽葉以及另一部分一芽二葉的帶芽葉落至最遠的出料口；重復風選處理3～4次。

3.根據權利要求1或2所述的一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：風選處理中，吹風風速為3～5m/s。

4.根據權利要求1所述的一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：步驟(5)中，分級裝置主要由輸送帶、攝像機、計算機和氣流噴嘴構成；攝像機實時拍攝輸送帶上的帶芽葉彩色圖像，將圖像數據上傳至計算機進行圖像預處理，圖像預處理包括圖像去噪和確定ROI區域，再采用自適應閾值分割算法把帶芽葉區域和背景區域分開，利用區域搜索算法獲得帶芽葉區域及帶芽葉輪廓；根據區域的有無來判斷當前視圖中是否存在帶芽葉，如果沒有帶芽葉則等待下一個圖像數據；否則提取帶芽葉輪廓特征；得到帶芽葉輪廓特征后，計算帶芽葉輪廓面積和周長，并通過計算帶芽葉輪廓最小外接矩形，得到帶芽葉輪廓長度和寬度，然后判定長度在1～2cm的為一芽一葉帶芽葉，長度在2～3cm的為一芽二葉帶芽葉；根據一芽一葉帶芽葉或一芽二葉帶芽葉移動到各自收集裝置的距離計算對應收集筒對面的氣流噴嘴開啟時間，氣流噴嘴開啟時將目標帶芽葉吹落至各自收集裝置內，完成帶芽葉的分級分離。

5.根據權利要求4所述的一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：步驟(5)中，攝像機邊上布置20瓦環形LED白色光源。

6.根據權利要求4所述的一種機采茶鮮葉原料的定向分級方法，其特征在于：步驟(5)中，攝像機采用POINT GREY公司的Grasshopper系列的型號為GRAS-O3K2C的彩色工業相機，圖像分辨率640×480，鏡頭焦距8mm；攝像機安裝在暗箱內，架設高度距離輸送帶帶面300mm，快門速度設置為1ms。