【摘 要】
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整形是形成名优绿茶品质特征的关键工序,做形过程茶叶不断获得热量以散失水分,在热、力等作用下逐步形成茶叶特有的外形。而这一过程,茶叶在制品的做形效果是否达到要求一直依靠人工评判,严重制约茶叶整形机械向着智能化方向发展。本文以条形名优绿茶加工过程中应用广泛的理条机为研究对象,基于机器视觉和可编程逻辑控制技术构建了条形名优绿茶理条机的自适应调控系统。主要研究内容如下:1)基于机器视觉技术建立理条过程茶叶
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整形是形成名优绿茶品质特征的关键工序,做形过程茶叶不断获得热量以散失水分,在热、力等作用下逐步形成茶叶特有的外形。而这一过程,茶叶在制品的做形效果是否达到要求一直依靠人工评判,严重制约茶叶整形机械向着智能化方向发展。本文以条形名优绿茶加工过程中应用广泛的理条机为研究对象,基于机器视觉和可编程逻辑控制技术构建了条形名优绿茶理条机的自适应调控系统。主要研究内容如下:1)基于机器视觉技术建立理条过程茶叶在制品表面可见特征描述方法。开发了理条在制品表面颜色和形态特征参数提取程序,获取了理条在制品9个形态特征参数与18颜色特征参数。2)筛选出理条过程中茶叶在制品显著变化的表面可见特征参数并建立了理条在制品理条程度量化评价体系。分析了理条过程中颜色和形态特征参数随时间的变化规律,发现在制品的矩形度、RGB图像的蓝色平面均值、HSV颜色空间的明度标准差三个特征参数与理条程度变化显著相关,进一步,基于以上三个特征参数建立了理条过程茶叶在制品理条程度量化描述方法。3)构建了理条机自适应调控系统,根据理条程度实时调控理条环节工艺参数。设计了气吸式茶叶理条过程样本动态取样器,用于实时获取理条过程的茶样;建立了茶样图像特征在线分析平台,取样器将茶样送至平台后可自动分析茶样理条程度,并将数据传输至理条机控制器;通过理条工艺参数控制模型实时计算,在线调整理条时间、频率和温度等工艺参数,实现条形名优绿茶理条过程自适应调控。4)通过试验验证了系统的可行性。设计了两组试验分别验证系统的稳定性与准确性。在准确性验证试验中,建立10组茶叶样本进行试验,其中8组样本理条成功,不同试验组的茶叶样本给出了不同的理条工艺参数。从而实现茶叶理条过程的自适应调控。该系统可以研制智能茶叶理条机提供参考。
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