CN105004722A - 一种烟叶成熟度快速检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟叶成熟度快速检测方法，属于农产品无损检测领域。利用大量普及应用的智能手机的拍照功能和图像处理功能，完成烟叶成熟度的快速无损检测。实现本发明的技术方案是：利用智能手机的拍照功能和图像处理功能，对烟叶进行现场拍照，然后利用智能手机的图像处理功能进行图像预处理后，提取烟叶图像色调在H4-H6色调区所出现的频率h4-h6的值，根据图像色调频率与成熟度关系的数学模型进行判断，给出所拍烟叶的成熟度数值。本发明公开的烟叶成熟度无损检测方法有以下优点：(1)利用大量普及应用的智能手机，方便实用；(2)检测速度快，现场出结果；(3)成本低廉，容易普及应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟叶成熟度快速检测方法，属于农产品无损检测领域，具体来说涉及一种烟叶成熟度的快速检测手段和检测方法。
背景技术
烟草是我国重要的经济作物。烟叶成熟度是影响烟叶品质，进而影响烟草商品价值的关键因素。烟草收获主要采用人工的方法进行，有经验的烟农可以准确判断烟叶的成熟度后，再进行烟叶采摘收获。但是对于经验不足烟农或者采用机械方法进行烟叶收获时，需要准确判断烟叶成熟度的方法和设备。申请公布号：CN103245618A公开了一种有机烤烟烟叶成熟度的快速无损检测方法，用便携式色差计分别测定中部(从下往上)1～3片烟叶颜色值，根据该值确定烟叶成熟度。申请公布号：CN103245625A公开了一种烤烟鲜烟叶成熟度的无损检测方法，用叶绿素仪分别测量从下往上1～3片待采叶片叶绿素含量相对值(即SPAD值)，用量角器测量茎与叶柄的夹角，再根据测量的数值判断成熟度。申请公布号：CN102998438A公开了一种田间烟叶成熟度分析判断方法，将田间烟叶进行植物学性状、叶绿素含量和总氮总糖含量的检测，根据三者的检测结果与指标对比，判断成熟度。申请公布号：CN104568771A公开了一种经济、便捷、高效的烤烟鲜烟叶成熟度的分级方法，通过检测待测烟叶的植物学性状、叶绿素和类胡萝卜素含量判断成熟等级。上述几种烟叶成熟度检测方法为快速现场检测烟叶成熟度提供了检测手段。但是，这些检测方法都需要专业仪器和专用检测设备，检测成本较高。
为了开发一种通用、廉价的检测手段和检测方法，本发明公开了一种基于Android系统的检测方法。利用大量普及应用的智能手机的拍照功能和图像处理功能，完成烟叶成熟度的快速无损检测。
发明内容
实现本发明的技术方案是：一种烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：利用智能手机的拍照功能和图像处理功能，对处于成熟阶段的烟叶进行现场拍照，将所拍照片保存于智能手机的存贮器中，然后利用智能手机的图像处理功能进行图像预处理后，提取烟叶图像色调在H4-H6色调区所出现的频率h4-h6的值，根据预先采样并回归后保存在手机中的图像色调频率与成熟度关系的数学模型进行判断，给出所拍烟叶的成熟度数值；
所述的图像色调频率与成熟度关系的数学模型为：M＝b0+b4h4+b5h5+b6h6；其中M为拍照叶片的成熟度，h4、h5、h6为烟叶图像色调在H4-H6色调区所出现的频率，b0、b4、b5、b6为线性回归系数；所述的智能手机拍照过程为，一次拍照一张完整叶片进行处理，输出结果为该叶片的成熟度数值；
所述的图像色调频率与成熟度关系的数学模型，按照烟叶生长在一颗烟杆的上部或中部或下部的位置，分别采用三个对应的模型回归系数进行判断，也区分烟叶在一颗烟杆的上中部或下部位置，分别采用二个对应的模型回归系数进行判断；所述的烟叶的图像色调频率与成熟度关系数学模型可以做成一个品种一套模型；也可以做成性状相近的几个品种采用一套模型；
所述的图像预处理包括图像灰度化、图像滤波去噪、图像分割操作。
本发明公开的烟叶成熟度无损检测方法有以下优点：
(1)利用大量普及应用的智能手机，方便实用；
(2)检测速度快，现场出结果；
(3)成本低廉，容易普及应用。
附图说明
图1是操作流程示意图
具体实施方式
下面给出具体的实施例。利用智能手机的拍照功能进行现场拍照，将所拍照片保存于智能手机的存贮器中，然后调出图像进行图像处理，提取烟叶图像色调在H4-H6色调区的频率h4-h6的值，根据数学模型给出所拍烟叶的成熟度数值；作为一个实施例，将所检测的烟叶分为上部、中部和下部三个部位叶片分别进行回归，其图像色调频率与成熟度关系数学模型：M＝b0+b4h4+b5h5+b6h6的回归系数b0、b4、b5、b6的数值，如表1所示。表2是使用该模型检测的结果及检测误差。
表1云烟99烟叶的色调信息与烟叶成熟度之间的回归模型
表2云烟99烟叶成熟度检测结果
这些原理相同，操作方法上的改变都可以构成本发明的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：利用智能手机的拍照功能和图像处理功能，对处于成熟阶段的烟叶进行现场拍照，将所拍照片保存于智能手机的存贮器中，然后利用智能手机的图像处理功能进行图像预处理后，提取烟叶图像色调在H4-H6色调区所出现的频率h4-h6的值，根据预先采样回归并保存在智能手机中同一品种烟叶的图像色调频率与成熟度关系数学模型进行判断，给出所拍烟叶的成熟度数值。
2.根据权利要求1所述的烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：所述的图像色调频率与成熟度关系的数学模型为：M＝b0+b4h4+b5h5+b6h6；其中M为拍照叶片的成熟度，h4、h5、h6为烟叶图像色调在H4-H6色调区所出现的频率，b0、b4、b5、b6为线性回归系数。
3.根据权利要求1所述的烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：所述的智能手机拍照过程为，一次拍照一张完整叶片进行处理，输出结果为该叶片的成熟度数值。
4.根据权利要求1所述的烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：所述的图像色调频率与成熟度关系的数学模型，按照烟叶生长在一颗烟杆的上部或中部或下部的位置，分别采用三个对应的模型回归系数进行判断，也区分烟叶在一颗烟杆的上中部或下部位置，分别采用二个对应的模型回归系数进行判断。
5.根据权利要求1所述的烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：所述的烟叶的图像色调频率与成熟度关系数学模型可以做成一个品种一套模型；也可以做成性状相近的几个品种采用一套模型。
6.根据权利要求1所述的烟叶成熟度快速检测方法，其特征在于：所述的图像预处理包括图像灰度化、图像滤波去噪、图像分割操作。
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