[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011395983.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112683882A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張威勁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張威勁
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/73
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/73
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法，屬于茶葉檢測(cè)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)茶葉檢測(cè)較為主觀，難以對(duì)茶葉是否有受重金屬元素、稀土元素、農(nóng)藥殘留等污染進(jìn)行批量檢測(cè)、鐵觀音全國(guó)種植面積偏大，品質(zhì)參差不齊的問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤(pán)、脈沖激光器、光譜儀、視覺(jué)檢測(cè)模塊、氣泵等，本發(fā)明具有以下有益效果，通過(guò)下料，將新鮮茶葉放置于旋轉(zhuǎn)盤(pán)，旋轉(zhuǎn)盤(pán)將新鮮茶葉轉(zhuǎn)至檢測(cè)區(qū)域，通過(guò)脈沖激光器對(duì)茶葉表面進(jìn)行分析，判斷鐵觀音茶葉是否含有重金屬元素以及含量，同時(shí)通過(guò)視覺(jué)模塊對(duì)新鮮的鐵觀音茶葉的芽葉、葉背的顏色形狀進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)。達(dá)到對(duì)茶葉的重金屬污染檢測(cè)、受蟲(chóng)害茶葉檢測(cè)一體化快速在線(xiàn)鑒別的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于茶葉檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法。

背景技術(shù)

鐵觀音是烏龍茶的一種，主要產(chǎn)于福建安溪，具有獨(dú)特的花果香味。目前茶葉的質(zhì)量控制和質(zhì)量評(píng)估主要依靠感官評(píng)價(jià)，主觀因素會(huì)在很大程度上影響。安溪鐵觀音全國(guó)種植面積偏大，品質(zhì)也參差不齊。幾十年來(lái)，安溪茶業(yè)科技發(fā)展取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但在茶葉質(zhì)量控制、種質(zhì)資源保護(hù)、綠色防控病蟲(chóng)害、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化等方面存在一定的短板。為了生產(chǎn)出更多的鐵觀音茶葉加快了生產(chǎn)制作流程，因而導(dǎo)致鐵觀音茶葉產(chǎn)品質(zhì)量受到很大影響。蟲(chóng)害危險(xiǎn)、農(nóng)藥殘留等問(wèn)題，導(dǎo)致茶葉品質(zhì)下降，影響到了安溪鐵觀音品質(zhì)形象。

茶小綠葉蟬、黑刺粉虱、茶葉螨類(lèi)、茶跗線(xiàn)螨、茶蚜這五種蟲(chóng)類(lèi)對(duì)于鐵觀音的品質(zhì)影響巨大，其導(dǎo)致的芽葉卷曲、硬化，葉尖、葉緣紅褐焦枯，枝葉發(fā)黑，葉片呈黃綠色、主脈變紅褐色、失去光澤、葉背出現(xiàn)褐色細(xì)斑紋、芽葉萎縮，葉背出現(xiàn)鐵銹色，硬化增厚，葉尖扭曲畸形，芽葉萎縮等問(wèn)題大大降低了成茶率，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，也得到了技術(shù)改進(jìn)，但是現(xiàn)有技術(shù)較難以實(shí)現(xiàn)快速高效的檢測(cè)。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足，本發(fā)明因此提供了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法。通過(guò)選取大量新鮮優(yōu)質(zhì)茶葉通過(guò)光譜分析建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量法中偏最小二乘判別分析分析茶葉中含有的重金屬元素、稀土元素以及農(nóng)藥殘留；同時(shí)通過(guò)視覺(jué)模塊采集芽葉、葉背的顏色、形狀特征，建立、訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將新鮮采集的茶葉放置于檢測(cè)臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤(pán)，移動(dòng)樣品至檢測(cè)位置，開(kāi)啟檢測(cè)。通過(guò)分析收集光譜信息，檢測(cè)是否含有重金屬元素、稀土元素、農(nóng)藥殘留，并分析其含量是否超標(biāo)；同時(shí)通過(guò)相機(jī)檢測(cè)茶葉葉背及芽葉，依賴(lài)于訓(xùn)練完成的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)茶葉是否經(jīng)受蟲(chóng)害進(jìn)行圖像識(shí)別檢測(cè)。根據(jù)光譜信息分析比對(duì)的結(jié)果以及圖像識(shí)別檢測(cè)的結(jié)果將茶葉進(jìn)行分類(lèi)，達(dá)到對(duì)茶葉的重金屬污染檢測(cè)、受蟲(chóng)害茶葉檢測(cè)一體化快速在線(xiàn)鑒別的效果。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足，本發(fā)明因此提供了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法。通過(guò)選取大量新鮮優(yōu)質(zhì)茶葉通過(guò)光譜分析建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量法中偏最小二乘判別分析分析茶葉中含有的重金屬元素、稀土元素以及農(nóng)藥殘留；同時(shí)通過(guò)視覺(jué)模塊采集芽葉、葉背的顏色、形狀特征，建立、訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將新鮮采集的茶葉放置于檢測(cè)臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤(pán)，移動(dòng)樣品至檢測(cè)位置，開(kāi)啟檢測(cè)。通過(guò)分析收集光譜信息，檢測(cè)是否含有重金屬元素、稀土元素、農(nóng)藥殘留，并分析其含量是否超標(biāo)；同時(shí)通過(guò)相機(jī)檢測(cè)茶葉葉背及芽葉，依賴(lài)于訓(xùn)練完成的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)茶葉是否經(jīng)受蟲(chóng)害進(jìn)行圖像識(shí)別檢測(cè)。根據(jù)光譜信息分析比對(duì)的結(jié)果以及圖像識(shí)別檢測(cè)的結(jié)果將茶葉進(jìn)行分類(lèi)，達(dá)到對(duì)茶葉的重金屬污染檢測(cè)、受蟲(chóng)害茶葉檢測(cè)一體化快速在線(xiàn)鑒別的效果。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本發(fā)明提出了一種基于激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)的鐵觀音優(yōu)劣識(shí)別方法，該方法包括如下步驟：

步驟一：建立數(shù)據(jù)庫(kù)：選取大量新鮮優(yōu)質(zhì)茶葉通過(guò)光譜分析建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，結(jié)合化學(xué)計(jì)量法中偏最小二乘判別分析分析茶葉中含有的重金屬元素、稀土元素以及農(nóng)藥殘留；同時(shí)通過(guò)視覺(jué)模塊采集芽葉、葉背的顏色、形狀特征，建立、訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟二：下料：將新鮮采集的茶葉放置于轉(zhuǎn)盤(pán)；