[发明专利]基于气味及3D结构光的茶叶锅式杀青系统

权利要求书

1.一种基于气味及3D结构光的茶叶锅式杀青系统，其特征在于，包括设置有待杀青的茶叶的杀青锅、拍摄模块、温度控制模块、电子鼻、主处理模块和机械炒手模块，所述拍摄模块至少包括3D结构光摄像头，所述机械炒手模块包括电机及其连接的桨叶，所述杀青锅的上方朝向所述杀青锅安装有所述拍摄模块，所述电子鼻通过气管连通至所述杀青锅内，所述机械炒手模块的桨叶安装在所述杀青锅内，所述拍摄模块和所述电子鼻连接到所述主处理模块，所述主处理模块连接并控制所述温度控制模块和所述机械炒手模块的电机，所述主处理模块通过所述温度控制模块调节所述杀青锅内的温度；

所述主处理模块通过所述3D结构光摄像头获取杀青锅内的茶叶图像、通过所述电子鼻采集茶叶的预定种类化学物浓度，所述茶叶图像包括各个像素点的景深信息，像素点的景深信息表示所述像素点与所述3D结构光摄像头之间的距离；

所述主处理模块根据所述茶叶图像中各个像素点的景深信息计算得到所述茶叶图像中各个预定区域内的茶叶的褶皱度差异，并根据所述褶皱度差异控制所述机械炒手模块中桨叶的转速调节对茶叶的翻炒速率；

所述主处理模块根据采集到的预定种类化学物浓度控制所述温度控制模块调节对茶叶的翻炒温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述茶叶图像中各个像素点的景深信息计算得到所述茶叶图像中各个预定区域内的茶叶的褶皱度差异，包括：

根据所述茶叶图像中各个像素点的景深信息计算像素变化梯度，并根据计算得到的像素变化梯度将所述茶叶图像划分为若干个不同的所述预定区域；

根据每个所述预定区域内的各个像素点的景深信息计算所述预定区域内的茶叶的褶皱度；

根据每个所述预定区域的内的茶叶的褶皱度计算得到所述褶皱度差异，所述褶皱度差异包括各个预定区域内的茶叶的褶皱度的方差和/或标准差。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述根据每个所述预定区域内的各个像素点的景深信息计算所述预定区域内的茶叶的褶皱度，包括按照如下公式计算第i个预定区域内的茶叶的褶皱度B_i为：

其中，Z_j表示所述预定区域内的第j像素点的景深信息，N_i为第i个所述预定区域中的像素点的总个数，M为整个所述茶叶图像内的像素点的总个数，i和j为参数。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述褶皱度差异为各个预定区域内的茶叶的褶皱度的方差，则所述根据每个所述预定区域的内的茶叶的褶皱度计算得到所述褶皱度差异，包括按照如下公式计算：

其中，M为整个所述茶叶图像内的像素点的总个数，B_i为第i个预定区域内的茶叶的褶皱度，i和j为参数。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述根据所述褶皱度差异控制所述机械炒手模块中桨叶的转速调节对茶叶的翻炒速率，包括：

所述桨叶的转速的计算公式为：

R＝4.72*ln(37.93·S)+19.18，

其中，R为所述机械炒手模块中桨叶的转速，S为褶皱度差异。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，茶叶的杀青过程包括至少两个不同的杀青阶段，所述主处理模块根据采集到的预定种类化学物浓度控制所述温度控制模块调节对茶叶的翻炒温度，包括：

所述主处理模块根据杀青过程开始时刻到当前时刻的翻炒时长确定当前所处的杀青阶段；

所述主处理模块根据当前所处的杀青阶段对应的预定种类化学物浓度控制所述温度控制模块调节对茶叶的翻炒温度，不同的杀青阶段对应的预定种类化学物不同。