基于計算機圖像處理的茶鮮葉色澤測定技術(shù)研究

吳笑嫦

(廣東石油化工學(xué)院，廣東 茂名 525000)

在我國茶葉產(chǎn)品的鮮葉色澤鑒定中，計算機圖像處理技術(shù)有很大的作用，目前，已為我國茶葉鮮葉色澤的判斷提供了借鑒。中國在茶葉對外貿(mào)易中有著巨大的利益，在國際茶葉市場上也有較高的地位。隨著我國對信息技術(shù)的研究和開發(fā)，我國的計算機技術(shù)、特殊圖像處理和分析技術(shù)在某種程度上已經(jīng)取得飛速發(fā)展，這一技術(shù)的進步為我國茶葉鮮葉色澤鑒定質(zhì)量檢測有著不可低估的積極作用。除此之外，計算機圖像處理技術(shù)的進步還為我國其他產(chǎn)品色澤鑒定提供了生產(chǎn)技術(shù)測算及其他技術(shù)層面的服務(wù)。就目前來看，計算機圖像處理技術(shù)不僅為我國茶葉色澤鑒定工作節(jié)省開支，還在某種程度上節(jié)省了很多的人力成本，為我國許多產(chǎn)品帶來市場產(chǎn)業(yè)鏈效應(yīng)。

1 我國計算機圖像處理技術(shù)概況

1.1 現(xiàn)狀

目前，我國計算機圖像處理技術(shù)的品質(zhì)和技術(shù)水平都比較穩(wěn)定，主要體現(xiàn)在技術(shù)加工過程經(jīng)過嚴格的篩選和訓(xùn)練，同時，有相應(yīng)的備用數(shù)據(jù)進行檢驗。就今天的國內(nèi)計算機圖像處理技術(shù)來看，許多專家一致推崇使用photoshop軟件對圖像進行加工和鑒定分析。計算機圖像處理技術(shù)在充分利用過濾器的同時，不斷添加其他工具進行輔助檢測，同時對相關(guān)的工具進行進一步檢驗和處理，致力于收集更多的圖像數(shù)據(jù)，從而，對原始產(chǎn)品的圖像進行專業(yè)的數(shù)據(jù)分析和鑒定。

我國計算機圖像處理技術(shù)在突破相應(yīng)條件限制的同時，致力于不斷完善相關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)，最終使圖像數(shù)據(jù)得到認可，以此促進圖像處理行業(yè)與產(chǎn)品行業(yè)的雙向進步。今天的專業(yè)計算機圖像處理技術(shù)利用專業(yè)而且資源豐富的互聯(lián)網(wǎng)平臺進行信息技術(shù)的推廣，同時，許多專業(yè)的計算機圖像處理團隊致力于打造屬于自己的O2O平臺實現(xiàn)圖像處理和就業(yè)掛鉤等現(xiàn)狀機制。

1.2 特點

在我國計算機圖像處理的專業(yè)平臺上，體現(xiàn)應(yīng)用軟件多元化的特點，主要表現(xiàn)在相應(yīng)技術(shù)不僅在考慮實用性的同時，還在某種程度上做到了技術(shù)與實際的高度統(tǒng)一。今天的計算機圖像處理技術(shù)主要是對PhotoShop的應(yīng)用，也在相應(yīng)的圖像處理軟件中得到了更多的軟件開發(fā)資源，對這些資源的處理和分析對于完善圖像處理技術(shù)有著很大的支撐作用。就我國國內(nèi)的現(xiàn)狀而言，目前，還需利用較多的圖像處理技術(shù)及濾鏡工具，其中值得推崇的是bluraverage技術(shù)的應(yīng)用和實現(xiàn)命令的方式[1]。圖像處理技術(shù)的軟件選擇存在多元化特點，圖像處理技術(shù)本身也呈現(xiàn)越來越專業(yè)化和科學(xué)化等特點。

1.3 發(fā)展方向

基于計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展，我國的WebGIS系統(tǒng)得到了進一步的提升，許多與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也得到了技術(shù)的保障和支撐，進而對產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品質(zhì)量有著安全保障。目前，我國計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展方向是緊隨計算機的發(fā)展趨勢進行強化技術(shù)訓(xùn)練，不斷完善自身的技術(shù)水平，在用于使用的相關(guān)產(chǎn)品方面不斷實現(xiàn)產(chǎn)品自身的升級和完善，同時，促進產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)聯(lián)性發(fā)展。

我國信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用對圖像處理技術(shù)有著促進作用，同時，也不斷完善自身不足，致力于完善圖像處理技術(shù)，并且不斷促進信息處理技術(shù)的綜合進步?，F(xiàn)階段，我國的茶葉信息處理與相應(yīng)的圖像處理技術(shù)是完全對應(yīng)的，但也存在諸如管理方面的差異，目前正在進一步完善，將向著包裝和相關(guān)產(chǎn)品的銷售一致方向發(fā)展。我國的計算機圖像處理技術(shù)在保障自身技術(shù)信息系統(tǒng)的順利和其他條件正常運行的基礎(chǔ)上進行實踐創(chuàng)新，不斷向創(chuàng)新和技術(shù)水平更高的方向發(fā)展。

2 計算機圖像處理技術(shù)在茶鮮葉色澤鑒定中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用路徑

2.1.1 對茶鮮葉色澤飽和程度進行加工和判斷

在分析茶鮮葉技術(shù)水平的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的判斷，不斷完善檢測水平，在某種程度上將圖像具有相應(yīng)的技術(shù)支撐，完成產(chǎn)品的進化與分離。首先，可對茶葉進行常規(guī)的檢測和選擇判斷；其次，對茶葉色澤對象的把握，在此基礎(chǔ)上進行茶葉實質(zhì)與相應(yīng)的配圖背景的根本分離；最后，在技術(shù)水準提高的基礎(chǔ)上獲得專業(yè)的技術(shù)肯定。

就茶葉色澤領(lǐng)域來看，許多檢測結(jié)果存在一定的誤差，首先，需要對誤差進行調(diào)控，保證公差值屬于正常范疇；其次，在使用誤差數(shù)據(jù)時對相應(yīng)的用于茶葉質(zhì)量控制的范圍進行補充和說明[2]。茶葉的鮮葉程度是對色澤分析最為準確的說明，但許多產(chǎn)業(yè)的色澤檢測存在誤差，因此，需要加強對技術(shù)的測定和研究，以推動產(chǎn)業(yè)檢測結(jié)果精確性的進步。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，許多計算機圖像處理技術(shù)在實施的過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)第三方數(shù)據(jù)，也就是所謂的容許值，一般來說，普通茶葉色澤的鑒定誤差也就是容許值的體現(xiàn)，一般保持在150左右是正常茶葉鮮葉色澤范圍。

2.1.2 對茶鮮葉進行采摘前后的圖像對比和技術(shù)檢測

就茶葉產(chǎn)品來說，在采摘前后有著許多色澤方面的質(zhì)量區(qū)別，對此，要進行采摘前后的數(shù)據(jù)備份和圖像記錄，便于對茶鮮葉的水分流失進行統(tǒng)計和說明。表現(xiàn)在由于采摘時間和不同種類的茶葉水分流失不同，容易造成某種程度上誤差的存在，對此需要進行一定程度上的技術(shù)檢驗和測定。

當然，在保留原始數(shù)據(jù)和圖像基礎(chǔ)上，也要對相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化做出一定的數(shù)據(jù)規(guī)范，同時，致力于完善相關(guān)的技術(shù)措施。在進行測量和檢測過程中，如果存在一些選擇相似的案例，可對相關(guān)案例進行分析和說明，必要時進行實驗研究，以此推動檢驗結(jié)果的進步和質(zhì)量的提升?，F(xiàn)階段，我國對采摘鮮葉的過程還有待注重，首先，需提高采摘技術(shù)，避免采摘過程出現(xiàn)對茶鮮葉色澤的磨損；其次，要更注重圖像處理和分析技術(shù)的準確性。對茶鮮葉采摘前后的新鮮程度進行對比，可有效避免資源的浪費，推動相關(guān)技術(shù)的實驗發(fā)展。

2.2 圖像采集

2.2.1 把新鮮茶葉均勻置于暗箱中，在經(jīng)環(huán)節(jié)中需要注意茶葉是否存在重疊問題

借助暗箱中燈光照明，把數(shù)碼相機置于暗箱上方觀測孔處，將數(shù)碼相機的聚焦方式設(shè)置為近拍、自動。同時，需要關(guān)閉閃光燈，以最快的速度拍攝新鮮茶葉圖像，并將其拍攝圖像傳送到電腦中。

2.2.2 圖像去噪及圖像增強

針對拍攝圖像進行去噪的主要目的是解決設(shè)備或相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸過程中，在所拍攝圖像上形成的與整體圖像不協(xié)調(diào)且表現(xiàn)為孤立的點。通過圖像去噪可以有效地為后續(xù)圖像處理提供方便。想要切實對所拍攝的圖像去噪，通常可以選擇鄰域平均法的方式，針對原始圖像開展去噪。所謂鄰域平均法是通過平衡原圖中單個像素點與周邊不同像素點的灰度值平均。其平均值能夠成為原像素點灰度值，最終起到去除噪音的效果。鄰域平均法是一種操作非常便捷的去噪方式，并通過算法能夠?qū)崿F(xiàn)。通過操作之后的去噪效果非常好，但這種方式主要是以平均灰度來完成去噪，在某種程度上會讓圖像轉(zhuǎn)變的較為模糊。

2.2.3 利用PS提取新鮮茶葉圖像

利用PS軟件打開經(jīng)過前期處理的圖像，并利用快速選擇工具選中圖像中的茶葉圖像輪廓部分，可有效地提取完整單個茶葉圖像。針對所提取出的圖像，選擇PS軟件中濾鏡工具中的模糊平均命令，使其圖像的像素參數(shù)值平均化，這樣可以方便讀取圖像中的平均色澤參數(shù)。然后再通過信息窗口來讀取其中的 R 值、G 值、B 值，將其數(shù)值進行記錄。利用RGB所代表的三原色，構(gòu)建出一個較為適用的顏色體系。通過紅、黃、蘭顏色能夠?qū)σ曈X產(chǎn)生刺激，并讓人類觀察到其圖像的具體顏色。在進行傳統(tǒng)制茶時，對于新鮮茶葉萎凋程度的觀察，也可利用RGB顏色來進行判斷。

2.2.4 合理篩選圖片背景

在進行圖片背景篩選過程中，需要掌握更多精準的數(shù)據(jù)信息。因此，想要茶葉圖像從原始圖片進行分割，茶葉圖像則分割非常關(guān)鍵。通過將茶葉圖像完整地從背景中提取出來，可以通過選擇與茶鮮葉顏色差異較大背景，這也是本次研究中選擇白色暗箱背景的主要原因。但只是簡單的背景選擇，并不可以完全排除誤差。如新鮮茶葉受到光線影響，會出現(xiàn)陰影問題，這個問題必須要進行考慮。為此，需要通過圖像去噪的方式來對圖像進行增強。對于容差值可以設(shè)定為150，這也是當前最為主流的白色背景下準確提取出目標圖像的有效值。

2.3 色澤參數(shù)與茶鮮葉萎凋程度的線性關(guān)系

利用相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行分析，在RGB 顏色體系中，伴隨著新鮮茶葉凋萎程度加深，R(紅)色澤參數(shù)會表現(xiàn)出線性下降的現(xiàn)象；G(綠)色澤參數(shù)則會從開始階段表現(xiàn)出線性下降的趨勢，但通過一定時間后會向著平緩的方向發(fā)展。B(藍)色澤參數(shù)變化則會表現(xiàn)出無規(guī)律性，沒有任何參考價值。此外，HSB色彩體系中，新鮮茶葉會伴隨著凋萎程度而不斷加深，H(色相)色澤參數(shù)在開始階段會表現(xiàn)出非常顯著的上升趨勢。但經(jīng)過6小時后則會向著平緩的方向發(fā)展，S(飽和度)色澤參數(shù)則會表現(xiàn)出下降趨勢，在前3個小時其下降趨勢非常明顯，在此后則會向著變化平緩的方向發(fā)展，B(亮度)色澤參數(shù)沒有實際意義。

2.4 應(yīng)用意義

2.4.1 提高計算機圖像處理技術(shù)的應(yīng)用水平

在我國現(xiàn)階段的生活中，先進的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為不可替代的重要部分，其中許多計算機技術(shù)和圖像處理與加工技術(shù)更是應(yīng)用到了人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中[3]。在運用好目前的科技基礎(chǔ)上，致力于在生活中建設(shè)極具時代意義的專業(yè)技術(shù)，以此作為物質(zhì)生活提高和產(chǎn)品質(zhì)量的保障。計算機圖像處理技術(shù)在茶鮮葉色澤的測定上有著積極的推動作用，這樣獨特的技術(shù)方法可以有效避免對茶葉資源的浪費，同時，可以做到完成相應(yīng)的圖像技術(shù)措施。總之，計算機圖像處理技術(shù)對提高產(chǎn)品質(zhì)量有著監(jiān)控作用，同時對相應(yīng)的行業(yè)技術(shù)水平也有著積極的提高和促進作用。

此外，對于R色澤參數(shù)而言，在新鮮茶葉凋萎時，會隨著凋萎程度的不斷深化而表現(xiàn)出非常顯著的負相關(guān)線性關(guān)系。因此，可以借助其特征來完成計算機對茶葉生產(chǎn)過程中凋萎過程進行監(jiān)控。這樣能夠為操作人員提供相應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)信息，并按照不同類型茶葉的加工工藝來對萎凋程度進行合理化控制。如白茶凋萎程度一般情況需要新鮮茶葉含水量保持在40%以下；而紅茶的凋萎程度一般情況則需要其含水量保持在60%左右。青茶凋萎程度相對較小，一般情況則需要新鮮茶葉含水量保持68%—70%左右。利用這些特征，結(jié)合計算機監(jiān)控技術(shù)則能夠精準地控制茶葉的凋萎程度，為制定高品質(zhì)茶葉提供參考。

2.4.2 有利于促進茶葉貿(mào)易的發(fā)展壯大

目前，計算機技術(shù)和相應(yīng)的圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為我國測定茶葉新鮮程度和相應(yīng)保質(zhì)期的重要技術(shù)，在我國當前的茶葉貿(mào)易中被廣泛應(yīng)用。由于當前的茶葉加工和其他過程不可避免的對技術(shù)水平要求高，導(dǎo)致相應(yīng)的技術(shù)水平的行業(yè)發(fā)展和一些其他不可或缺的物質(zhì)技術(shù)得到提高，這是茶葉貿(mào)易行業(yè)的安全標準，也是對茶葉貿(mào)易提供技術(shù)支撐的表現(xiàn)之一。對此，需要重視對茶葉行業(yè)的測定和相關(guān)的數(shù)據(jù)報道，同時，對加工進行高度重視，以技術(shù)支撐為基礎(chǔ)進行茶葉貿(mào)易的推廣和擴張，這在產(chǎn)業(yè)的擴張和茶葉貿(mào)易領(lǐng)域具有極其重要的意義。對此，茶葉貿(mào)易領(lǐng)域應(yīng)利用自身存在的優(yōu)勢條件對相應(yīng)的圖像處理技術(shù)進行一定程度上的檢驗，在實現(xiàn)茶葉技術(shù)測定升級的過程中對相應(yīng)的茶葉自動收割等其他技術(shù)進行升級和改造，以此促進整個行業(yè)的進步和茶葉貿(mào)易的進一步發(fā)展。

3 結(jié)語

我國茶鮮葉色澤測定在國內(nèi)相應(yīng)的計算機圖像處理技術(shù)的支持下已經(jīng)建立了專業(yè)化的檢測機制，同時對茶葉的顏色進行較為科學(xué)的計算和測量，這樣的計算機精確性得到了保障。這類專業(yè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用對提升計算機圖像處理技術(shù)有著積極的作用，對我國的茶葉貿(mào)易也有著很大的促進作用，應(yīng)該進一步掌握計算機的相應(yīng)量化的質(zhì)量檢測的科學(xué)方法，這一應(yīng)用對促進我國相應(yīng)的茶產(chǎn)品質(zhì)量檢驗技術(shù)有著示范性作用，也是對圖像處理技術(shù)的認可。