[發明專利]基于氣味及3D結構光的茶葉鍋式殺青系統

有效

• 申請號: 202010877015.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112006120B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 宋飛虎;蔣建軍;鐘銳銳;陳鴻松;董瑩;徐毓辰;戴寧
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;A23F3/06;G01B11/24;G01N33/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

1.一種基于氣味及3D結構光的茶葉鍋式殺青系統，其特征在于，包括設置有待殺青的茶葉的殺青鍋、拍攝模塊、溫度控制模塊、電子鼻、主處理模塊和機械炒手模塊，所述拍攝模塊至少包括3D結構光攝像頭，所述機械炒手模塊包括電機及其連接的槳葉，所述殺青鍋的上方朝向所述殺青鍋安裝有所述拍攝模塊，所述電子鼻通過氣管連通至所述殺青鍋內，所述機械炒手模塊的槳葉安裝在所述殺青鍋內，所述拍攝模塊和所述電子鼻連接到所述主處理模塊，所述主處理模塊連接并控制所述溫度控制模塊和所述機械炒手模塊的電機，所述主處理模塊通過所述溫度控制模塊調節所述殺青鍋內的溫度；

所述主處理模塊通過所述3D結構光攝像頭獲取殺青鍋內的茶葉圖像、通過所述電子鼻采集茶葉的預定種類化學物濃度，所述茶葉圖像包括各個像素點的景深信息，像素點的景深信息表示所述像素點與所述3D結構光攝像頭之間的距離；

所述主處理模塊根據所述茶葉圖像中各個像素點的景深信息計算得到所述茶葉圖像中各個預定區域內的茶葉的褶皺度差異，并根據所述褶皺度差異控制所述機械炒手模塊中槳葉的轉速調節對茶葉的翻炒速率；

所述主處理模塊根據采集到的預定種類化學物濃度控制所述溫度控制模塊調節對茶葉的翻炒溫度。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述根據所述茶葉圖像中各個像素點的景深信息計算得到所述茶葉圖像中各個預定區域內的茶葉的褶皺度差異，包括：

根據所述茶葉圖像中各個像素點的景深信息計算像素變化梯度，并根據計算得到的像素變化梯度將所述茶葉圖像劃分為若干個不同的所述預定區域；

根據每個所述預定區域內的各個像素點的景深信息計算所述預定區域內的茶葉的褶皺度；

根據每個所述預定區域的內的茶葉的褶皺度計算得到所述褶皺度差異，所述褶皺度差異包括各個預定區域內的茶葉的褶皺度的方差和/或標準差。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述根據每個所述預定區域內的各個像素點的景深信息計算所述預定區域內的茶葉的褶皺度，包括按照如下公式計算第i個預定區域內的茶葉的褶皺度B_i為：

其中，Z_j表示所述預定區域內的第j像素點的景深信息，N_i為第i個所述預定區域中的像素點的總個數，M為整個所述茶葉圖像內的像素點的總個數，i和j為參數。

4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述褶皺度差異為各個預定區域內的茶葉的褶皺度的方差，則所述根據每個所述預定區域的內的茶葉的褶皺度計算得到所述褶皺度差異，包括按照如下公式計算：

其中，M為整個所述茶葉圖像內的像素點的總個數，B_i為第i個預定區域內的茶葉的褶皺度，i和j為參數。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述根據所述褶皺度差異控制所述機械炒手模塊中槳葉的轉速調節對茶葉的翻炒速率，包括：

所述槳葉的轉速的計算公式為：

R＝4.72*ln(37.93·S)+19.18，

其中，R為所述機械炒手模塊中槳葉的轉速，S為褶皺度差異。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，茶葉的殺青過程包括至少兩個不同的殺青階段，所述主處理模塊根據采集到的預定種類化學物濃度控制所述溫度控制模塊調節對茶葉的翻炒溫度，包括：

所述主處理模塊根據殺青過程開始時刻到當前時刻的翻炒時長確定當前所處的殺青階段；

所述主處理模塊根據當前所處的殺青階段對應的預定種類化學物濃度控制所述溫度控制模塊調節對茶葉的翻炒溫度，不同的殺青階段對應的預定種類化學物不同。