[发明专利]一种抹茶粒度等级的快速检测方法

说明书

本发明提供了一种抹茶粒度等级的快速检测方法。采用粒状分子筛粒度测定方法，测定不同等级的抹茶粒度；结合显微技术，利用高光谱图像检测系统，采集抹茶的高光谱图像数据；经黑白标定后，对抹茶高光谱图像进行感兴趣区域提取、数据降维；最后对特征光谱图像进行纹理特征提取，构建图像纹理特征与不同等级抹茶粒度等级定性分析模型，实现抹茶粒度等级的检测。本发明的方法，基于显微和高光谱图像技术，可对抹茶粒度等级进行快速的定性检测，相比于传统粒状分子筛粒度测定方法，可显著提高检测效率，更适用于抹茶深加工领域的在线检测分析。

技术领域

本发明涉及抹茶粒度等级的检测方法，具体是基于显微与高光谱技术，快速、无损的鉴定抹茶粒度等级的高低。

背景技术

抹茶，即采用覆盖栽培的茶树鲜叶经蒸汽(或热风)杀青后、干燥制成的叶片为原料，经研磨工艺加工而成的微粉状茶产品，富含人体多种必需微量元素和营养成分，具有很高的营养保健价值。其中，抹茶加工生产过程中最为关键的工序是对碾茶的研磨，抹茶茶粉颗粒的大小直接影响着抹茶质量等级的划分。因此有必要去研究抹茶粒度等级的快速检测方法，这对于抹茶加工过程的等级鉴定具有十分重要的意义。

传统方法大多采用GB/T 6288-1986《粒状分子筛粒度测定方法》测定抹茶粒度，使用直径为200mm的不锈钢筛作为标准筛，以不同规格的尼龙布孔径进行筛分，该法耗时费力、主观性强、检测速度慢，在抹茶加工过程品质的快速检测领域存在一定的局限性。

高光谱成像技术，是光谱分析技术和图像处理技术在最低层面上的融合技术，其中光谱技术能检测农畜产品物理结构、化学成分等，图像技术能全面反映农畜产品的外在特征。因此，高光谱图像既能对农畜产品的内外部特征进行可视化分析，也能进行其内部有效成分的定量预测。基于此，高光谱成像技术已应用于农畜产品的大小、形状、纹理、颜色和表面缺陷等外观质量特征的检测，但在抹茶品质检测研究方面未见报道。

如中国专利申请号为CN201410603209.7的“一种基于高光谱图像对腐败真菌生长预测的方法”专利，通过三种真菌不同生长阶段的高光谱图像，构建了真菌的生长模型，实现了水果腐败真菌病害的检测、监测和控制，但该检测方法局限于微生物的分类与鉴定，且微生物的生长较为耗时，该系统对于抹茶加工过程的在线检测不具有较高的应用价值。

如中国专利申请号为CN201410151741.X的“一种基于高光谱的果蔬表面损伤检测装置”专利，利用基于高光谱的果蔬表面损伤检测装置，获得待测果蔬表面的全部光谱图像，避免了食品检测中出现盲点，减少了食品分级中的误判，但是该平台结构复杂、操作繁琐，且仅适用于较大类型的果蔬检测，不适用抹茶微小颗粒等级的快速检测应用。

因此寻找一种简便快速检测抹茶粒度等级的方法，对满足实际市场需求有着重要的显示意义。本发明基于显微与高光谱技术采集抹茶的高光谱图像数据，经黑白标定后，对抹茶高光谱图像进行感兴趣区域提取、数据降维，得到特征光谱图像；再对特征光谱图像进行纹理特征提取，构建图像纹理特征与不同等级抹茶粒度等级定性分析模型，实现抹茶粒度等级的检测。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于高光谱成像技术的抹茶粒度等级检测方法，实现了抹茶粒度等级的快速检测分析，适用于抹茶深加工领域的现场检测。

针对本发明的方法，具体采用的技术方案如下：

步骤一，采用粒状分子筛粒度测定方法，测定不同等级的抹茶粒度大小，得到国标方法测定的抹茶粒度等级划分数据；

步骤二，打开高光谱图像检测系统，将样品放置于样品杯内，以卤素灯进行照明，结合显微镜头模块，瞬时视场下的样品通过步进电机到达高光谱相机扫描区域，通过二者的相对位移，得到抹茶高光谱图像；

步骤三，先对抹茶高光谱图像进行感兴趣区域提取；再进行数据降维，得到特征光谱图像；最后进行纹理特征提取，构建图像纹理特征与抹茶粒度等级定性分析模型；