[发明专利]一种烟叶烘烤的智能决策方法和系统

说明书

本发明公开了一种烟叶烘烤的智能决策系统和方法，包括烟叶图像采集设备、决策模型及其决策终端、云端服务器；所述烟叶图像采集设备，包括摄像头和全光谱灯，用于获取烘烤过程中的烟叶彩色图像；所述决策终端用于接收烟叶图片和烘烤数据，根据储存的决策模型判断烟叶烘烤状态并返回烘烤策略的调整建议；所述云端服务器用于接收决策终端上传的烟叶图片数据以及烘烤策略，将数据与决策模型内数据进行比较判断和增量式学习，并将新学习的决策模型返回给决策终端进行更新升级。本发明采用知识图谱和增量式学习的决策模型，具有持续学习的能力，可以不断添加各种现实中出现的状况，提升在面对新烟叶数据时的决策能力，保证了烟叶的烘烤质量。

技术领域

本发明属于烤烟调制技术领域，具体涉及一种烟叶烘烤的智能决策方法和系统。

背景技术

烟叶烘烤是一个严密的工艺规程，由于每次采摘的烟叶质量都不相同，烟叶烘烤无法完全遵照现有预设温度曲线进行烘烤。烟叶烘烤对人为经验要求较高，存在不确定因素较多，常常对烘烤过程不能准确控制，技术人员在烘烤中容易判断失误，导致降低烟叶整体质量。传统提取不同颜色空间特征进行分类的决策方法泛化性较差；同时基于深度学习的技术方案在模型更新时需要重新训练，操作复杂。因此，如何提高烟叶烘烤的决策能力，保证烘烤质量，是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种烟叶烘烤的智能决策方法和系统，提出基于知识图谱和增量式学习的决策模型，具有持续学习的能力，提升在面对新烟叶数据时的决策能力，保证了烟叶的烘烤质量，提高经济效益。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种烟叶烘烤的智能决策系统，包括烟叶图像采集设备、决策模型及其决策终端、云端服务器。

所述烟叶图像采集设备，包括摄像头和全光谱灯，用于获取烘烤过程中的烟叶彩色图像。

所述烟叶图像采集设备内置于隔热箱体中，摄像头安装在隔热箱体的中间，全光谱灯安装于摄像头的两侧，由双层隔热玻璃将摄像头和全光谱灯与烤房高温高湿的环境阻隔开。

所述决策终端用于接收烟叶图片和烘烤数据，根据储存的决策模型判断烟叶烘烤状态并返回烘烤策略的调整建议。整批烟叶烘烤结束后，将烟叶图片以及烘烤策略通过互联网上传至云端服务器中。

所述云端服务器用于接收决策终端上传的烟叶图片数据以及烘烤策略，将数据与决策模型内数据进行比较判断和增量式学习，并将新学习的决策模型返回给决策终端进行更新升级。

所述决策模型通过构建知识图谱进行建模，首先通过烟叶图像采集设备采集训练图像，请专家进行数据标注，包括标注烟叶图片的烘烤状态和实际烘烤策略；然后将标注信息和烟叶图片记录到知识图谱中，建立实体语义库。所述决策模型的运行原理是相同烘烤阶段的烟叶图片是相似的，可以通过将烟叶图像数据输入烟叶烘烤知识图谱中，知识图谱使用语义搜索推理出相似的烘烤策略。

一种烟叶烘烤的智能决策方法，是采用知识图谱和增量式学习的决策模型。通过烟叶图像采集设备来采集烘烤过程中烟叶图像信息并传输给决策终端设备；决策终端设备将图像信息输入决策模型进行知识推理得出烟叶的烘烤策略；当一批烟叶烘烤结束之后将烘烤数据以及人工评价上传至云端服务器进行模型调整升级，并更新决策终端的决策模型。如图1所示，具体包括以下步骤：

(1)基于烟叶烘烤生产的需求，确定需要的数据；

(2)获取所需数据后，确定知识图谱的实体关系实体三元组；

(3)确定好各数据在知识图谱中的所属类别后，将数据存储到Neo4j图数据库中，构建知识图谱；

(4)烟叶烘烤知识图谱循证推理，给出推荐烘烤策略；