[发明专利]基于特征谱的茶叶品质控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对茶叶品质的控制方法，特别是一种基于特征谱的茶叶品质控制方法。

背景技术

中国作为茶的故乡，制茶、饮茶已有几千年历史，品茶、待客是中国个人高雅的娱乐和社交活动。在进入21世纪以后，人们对茶叶及相关茶制品的品质要求更高，茶叶品质的提升关键在于对茶叶加工方法的改进及其在茶叶加工中控制方法的选用。

茶业品质固定即“杀青”，是制茶环节中一个非常重要的步骤，在茶业界历来有一句茶谚叫“看茶做茶”，意即在茶叶制做过程中针对不同茶叶状态所采取的措施是可变的、并且应具有即时适应性。而在当前茶叶制造领域，通用的过程控制方法无非两类：一、经验判断与人工操控，即由工厂聘用的具备专业资质的技师在茶叶制做过程中通过人目视和体接触等感观方法感知茶叶态，最后根据经验决定控制方案；二、即时状态量控制，即在制茶机械上安装传感器实时监控茶叶状态，根据传感器返回的即时状态量决定控制方案。这两种方法都有各自的利弊，第一种人工控制方法虽然能对茶叶进行整体分析，但茶叶状态量的获得主要依靠人体感知，因此人为因素对茶叶品质的影响较大，同时操作者的身体情况和所处环境变化的也会对其产生影响，稳定性性及精度差；第二种控制方法虽然能解决稳定性和精度的问题，但传感器无法诠释茶叶变化的全过程，只能选取部分点数据，控制过程连续性差。

因此，无论上述哪种方法都与真正的“看茶做茶”的理想状态之间存在很大差距。

发明内容

本发明所要解决的问题就是针对现有茶叶品质控制方法中所存在的诸多弊端，提供一种基于特征谱的茶叶品质控制方法，融合现有技术中的优点，将茶叶品质整体变化的趋势转化为特征谱，并进行匹配搜索找到相应的操作方法进行控制，稳定茶叶品质。

为实现上述目的，本发明提出了基于特征谱的茶叶品质控制方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)利用传感器获取茶叶制作过程中即时的原始状态信息，并将该原始状态信息输入VMRF变加权预处理滤波器；

(2)利用傅里叶变换的方法将步骤(1)中经处理后的原始状态信息由时域数据转换到频域数据；

(3)将步骤(2)中的频域数据输入CSTRF特征谱变换滤波器，通过CSTRF特征谱变换滤波器使频域数据中的特征部分加强并量化形成特征谱；

(4)将步骤(3)所获得的特征谱与特征谱数据库进行匹配搜索，在特征谱数据库内寻找最相近的条目，并将该条目所对应的操作方法输入反馈装置进行控制。

进一步的，步骤(1)的具体实现是以C语言代码构建为函数VMRF(constdouble arr_raw[]，char arr_attr[]，double arr_cooked[]，int n)。

进一步的，步骤(3)的具体实现是以C语言代码构建为函数CSTRF(constdouble arr_in[]，double arr_ft[][]，double arr_fi[]，int dta)。

进一步的，步骤(3)中所述的CSTRF特征谱变换滤波器设计为以5秒为一个处理单元，采样率设定为2sps，使用样条扩展技术将于5×2个采样点间插值拟合生成200sps采样率的数据。

进一步的，步骤(3)中所述的CSTRF特征谱变换滤波器由FFT变换器及滤波器串联组成，FFT变换器用于将时域数据转换为频域数据，滤波器用于将频域数据中的特征部分加强。

更进一步的，对FFT变换器变换后的频域数据取模，忽略相位，并对全能量带的A(0-20％)段、B(40-70％)段、C(90-100％)段进行定加权处理。

优选的，时域数据到频域数据的转换采用成熟开源库。

本发明的优点：融合了现有技术中的优点，首先利用传感器感知技术使茶叶状态量的获取由非精确化变为精确化，进而吸收传统控制方法精华对全过程数据进行整体分析，最终将传统控制中诸多不精确的自然语言描述如“升温快”、“水汽太大”等用特征谱这样精确数据代替，完成了由“经验描述”到“数据的模型”的构建，从根本上解决了经验决策中“太过机械化”或“非精准化”的弊病，对稳定茶叶质量和制茶经验的固定化以及制茶技艺的全息承传方面，都有本质性的推动作用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明为基于特征谱的茶叶品质控制方法，控制过程如下：