[发明专利]一种基于色相直方图的红茶发酵适度判别方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于红茶生产设备技术领域，具体涉及一种工夫红茶发酵适度的判别方法及其装置。

背景技术

发酵是工夫红茶加工的关键工序，直接决定成品茶的品质和风味特征。在整个红茶发酵过程中在制品（发酵叶）呈现出一系列的感官变化,如色泽的变化：青绿色—青黄色—黄色—黄红色—红色—红铜色—逐渐暗褐色。现有国内外红茶发酵中品质适度的检测方法上，均依据此变化现象，通过制茶师傅“一看二闻”的人工感官判别，即先观察发酵叶的视觉颜色变化，再嗅觉分辨挥发的气味特征与浓郁程度，最终凭借人的生产经验判断发酵是否适度。此方法易受制茶师傅的经验和人为的主观因素影响，容易造成红茶发酵偏轻或过度,造成产品质量、风格的稳定性和统一性差，质量安全风险因素极大增加。

公告号为CN101319990B 的中国发明专利公开了一种确定工夫红茶加工过程中发酵适度的新方法，该方法是：检测不同发酵时间发酵物浸泡后的茶汤的吸光度值(s)，吸光度变化是内含茶黄素变化引起，当吸光度值上升幅度变平缓(Δs ＜0.005)，或开始下降时，此时即为发酵适度时间。然而茶黄素是由多酚类物质转化而来，受茶树品种及发酵条件的影响，茶黄素的生成量会有很大不同。此外，在发酵进程中生成的茶黄素还在向茶红素等多个途径进行转化，进一步影响了利用茶黄素相对含量判定红茶发酵适度的准确性,此方法亦存在应用的局限性。 

公告号为CN103134795的中国发明专利公开了一种红茶发酵适度点的识别方法及装置，该发明为红茶发酵适度点的识别方法，发酵叶反光中红绿蓝光分别为RGB，方法为先获得某红茶品种的发酵适度点的发酵指数F1=R/G，F2=R/(R+G+B) 参数值维持时间T1、T2 ；再采集计算发酵叶的F1、F2，当平台维持时间达到T1 或T2，即达到发酵适度点。该发明理论上解决了发酵适度点识别的一致性，但是实际上红茶发酵过程中，主要是红变的过程，在发酵后期颜色变化很缓慢，而颜色传感器的灵敏度很难做到精确识别R/G/B值。

公告号为CN103424520A中国发明专利公开了一种红茶发酵适度的判定方法, 即在红茶发酵过程开始0h时，取发酵叶样品测定并记录EGCG含量,再利用色差仪每0.5h取发酵叶样品进行色相Hab值的检测,该方法存在色差仪光斑小,取样代表性不够准确引起较大采集误差,同时EGCG含量检测时间慢,难以满足生产中在线快速无损检测的要求。

公告号为CN103777524 A中国发明专利公开了一种基于可见光谱技术的红茶适度发酵控制的方法和装置。其通过计算机控制光纤计采集发酵物可见光的反射光谱，计算发酵物的色度值与目标色度值见色差；当色差小于设定的阈值时，认为发酵适度。由于光纤的光斑仅有3-5mm，条形红茶受揉捻破损影响，即便同一片茶叶表面的颜色亦不均匀，故测点取样的代表性不高势必造成误差较大，仅适用于国外红碎茶的发酵检测，不适用于我国特有的条形工夫红茶。

发明内容

本发明的目的在于针对上述检测方法的缺陷，提供一种可视化的基于计算机图像处理技术的发酵适度判别方法。为此，本发明采用以下技术方案：

一种基于色相直方图的红茶发酵适度判别方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，自红茶发酵开始0h时，实时采集红茶发酵过程中在制品的图像，计算机同步分析图像，形成色相直方图(也即H直方图)； 

步骤二，观察色相直方图主峰迁移规律，主峰随发酵进行由右向左迁移,主峰对应色相角达最小时,为最佳轻发酵适度点，发酵叶为黄红色，有花香；

步骤三，当色相直方图主峰到达最左端后30min～90min，为最佳发酵适度点，此时发酵叶为红铜色，青草气消失，带熟香和果香；

或色相直方图主峰反向右移趋于稳定,且主峰频度增加值△H大于等于0.3%时，为最佳发酵适度点。

进一步地，发酵温度30～35℃时，色相直方图主峰到达最左端后30～60min，发酵温度在25～30℃时，色相直方图主峰到达最左端后60～90min，为最佳发酵适度点。

本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种实现上述方法的红茶发酵适度判别装置，为此本发明采用以下技术方案：

红茶发酵适度判别装置，它包括摄像头支架、采集箱、样品座、摄像头、计算机；

所述采集箱包括罩、采集隧道、底座、设置在所述罩中的光源；所述罩被罩在底座上，采集隧道设置在罩的顶部，所述摄像头的头部处在采集隧道内；

所述罩的内壁有漫反射涂层，所述底座上有吸光涂层；