[发明专利]一种茶叶中干物质含量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及茶叶加工检测领域，具体涉及一种茶叶中干物质含量的检测方法。

背景技术

茶叶加工过程中茶叶叶片的干物质含量是影响茶叶加工品质的关键因素，实时快速的获取茶叶叶片的干物质含量是提高茶叶加工品质的关键。叶片干物质含量的通用检测方法是烘干恒重法，需要破坏性的烘干叶片至恒重，这个过程至少需要4个小时，而且所测样本已经完全脱水失去食用价值。

基于光谱图像检测方法具有对物质本身没有破坏作用，能够达到无损检测，且检测过程快速等优点，现有技术中已有利用光谱图像检测茶叶中干物质含量的方法，申请公开号为CN102435568A的发明公开了一种基于11个特征波长快速无损检测茶叶干物质含量的方法，包括以下步骤：获取茶叶样本在11个特征波长处的漫反射光谱反射率，所述11个特征波长包括404nm、409nm、421nm、461nm、676nm、695nm、710nm、733nm、755nm、972nm和1036nm；将漫反射光谱反射率转换成吸光度，得到茶叶样本在11个特征波长处的吸光度值，由此计算得到所述茶叶样本的干物质含量。

该发明方法虽然可快速有效地监测茶叶加工过程中干物质含量的动态变化，实现茶叶加工过程中干物质的快速、无损、低成本检测，但是无法检测到茶叶中干物质的分布。

发明内容

本发明提供了一种茶叶中干物质含量的检测方法，能够同时对空间上任意分布的茶叶叶片的干物质含量进行快速检测，获取茶叶中干物质含量的空间分布信息。

一种茶叶中干物质含量的检测方法，包括以下步骤：

（1）采集待测茶叶叶片在十一个特征波长处的单波段光谱图像；所述十一个特征波长分别为405nm，410nm，422nm，462nm，677nm，696nm，711nm，734nm，756nm，973nm，1023nm；

（2）依据单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系，将步骤（1）中的单波段光谱图像转化为反射率图像；

（3）依据下式计算得到茶叶叶片的反射率图像中每个像素点的干物质含量；

Y_干物质=0.932215-1.667λ₄₀₅+0.854λ₄₁₀+1.746λ₄₂₂-1.982λ₄₆₂+1.563λ₆₇₇-2.577λ₆₉₆+4.977λ₇₁₁-10.679λ₇₃₄+11.538λ₇₅₆-10.715λ₉₇₃+6.772λ₁₀₂₃

式中：λ_a代表a nm特征波长处的反射率图像中，某一像素点的反射率；

Y_干物质代表相应像素点处的干物质含量。

作为优选，所述步骤（2）中单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系的获取步骤如下：

2-1、采集至少三块漫反射标准板在十一个特征波长处的基准单波段光谱图像，求取每幅基准单波段图像的灰度值，在可见近红外光谱范围内，所采用的漫反射标准板具有各自恒定的反射率；不同的漫反射标准板具有不同的反射率；

2-2、针对每个特征波长，将相应基准单波段图像的灰度值与反射率进行线性拟合，得到灰度值与反射率的线性关系。

作为优选，所述漫反射标准板为三～六块。

在每一个特征波长处，每块漫反射标准板各自对应一幅单波段图像，每幅单波段图像对应一个灰度值，以漫反射标准板的灰度值为自变量，以反射率为因变量，线性拟合得到灰度值与反射率的关系。

漫反射标准板的数目越多，线性拟合得到的灰度值与反射率的关系越准确，相应耗时也较长，优选地，所述漫反射标准板为三块，分别为99%漫反射标准板、75%漫反射标准板和2%漫反射标准板。

99%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为99%。

75%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为75%。

2%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为2%。

采用99%漫反射标准板、75%漫反射标准板以及2%漫反射标准板，最大程度涵盖了反射率的范围，使得到的灰度值与反射率的线性关系更加准确。

采用不同的漫反射标准板获取不同特征波长处的灰度值与反射率的

线性关系分别为：