計(jì)算機(jī)技術(shù)在茶葉品質(zhì)鑒定中的應(yīng)用

鐘蓮，陳輝（河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北保定071000）

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計(jì)算機(jī)技術(shù)在茶葉品質(zhì)鑒定中的應(yīng)用

鐘蓮，陳輝
（河北軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北保定071000）

摘要：隨著茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于茶葉品質(zhì)越來(lái)越看重。品質(zhì)較差的茶葉會(huì)受到茶人的排斥，久而久之，企業(yè)會(huì)逐漸淡出人們的視線。茶葉品質(zhì)可以從茶葉外形、色澤、香味、口感以及化學(xué)物質(zhì)等因素上加以判斷。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的茶葉品質(zhì)鑒定方式逐漸不適應(yīng)當(dāng)下茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文首先從五個(gè)方面對(duì)茶葉品質(zhì)參數(shù)加以說(shuō)明，并根據(jù)這些參數(shù)就計(jì)算機(jī)技術(shù)在茶葉品質(zhì)鑒定中的應(yīng)用加以分析，希望能夠?qū)ξ覈?guó)茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到一定的幫助。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；茶葉品質(zhì)；色澤；外觀；化學(xué)成分

茶葉品質(zhì)主要從茶葉的色澤、外形、口感和香味等因素上進(jìn)行判斷。這些因素均與飲茶人的感官體驗(yàn)相關(guān)，因此鑒定人員在評(píng)定茶葉等級(jí)時(shí)通常會(huì)從這些因素出發(fā)。以往，茶葉品質(zhì)鑒定工作會(huì)受到鑒定人員的品茶經(jīng)驗(yàn)和飲茶喜好的影響，因此這種品質(zhì)鑒定模式摻雜著些許主觀色彩，很顯然這不利于茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)被應(yīng)用到人類生活的方方面面，當(dāng)然茶葉品質(zhì)鑒定領(lǐng)域也不例外。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以從多個(gè)方面對(duì)茶葉的品質(zhì)進(jìn)行客觀判別，并提供最為準(zhǔn)確的品質(zhì)參數(shù)。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸在茶葉品質(zhì)鑒定方面得到了越來(lái)越為廣泛的應(yīng)用。

1　茶葉品質(zhì)參數(shù)

茶葉品質(zhì)參數(shù)主要涉及茶葉的色澤、形狀、口感和香味等方面。色澤和形狀是茶葉的視覺(jué)參數(shù)，通常被作為鑒定茶葉品種的主要參數(shù)。工作人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)就可以從色澤和外形上對(duì)茶葉的品質(zhì)進(jìn)行判斷和分析，這就大大提升了鑒定工作的效率。當(dāng)然，工作人員還可以利用其他計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)茶葉的品質(zhì)加以分析。

1.1色澤參數(shù)

我國(guó)有著豐富的茶葉品種，茶葉品種不同，其色澤也會(huì)有所差異。事實(shí)上，茶葉的色澤參數(shù)涉及干茶和茶湯的色澤。色澤參數(shù)可以有效反映茶葉品質(zhì)。就同一種茶葉而言，色澤參數(shù)可以反映茶葉的嫩度。待加工的茶鮮葉包含特殊的有色成分，如葉黃素和葉綠素等，這些成分決定著茶葉外在的色澤。除此之外，制茶工藝也會(huì)使茶鮮葉的色澤發(fā)生變化，而制茶工藝的精細(xì)程度也在一定程度上影響著茶葉的品質(zhì)。就干茶色澤而言，品質(zhì)較好的干茶通常呈現(xiàn)出墨綠色、淺綠色和灰綠色等色澤，而品質(zhì)較差的茶葉則呈現(xiàn)出雜亂且暗淡的色澤。就茶湯色澤而言，品質(zhì)尚佳的茶葉泡制出來(lái)的茶湯通常為鮮亮的顏色，比如淺綠色、黃綠色等；相比之下，品質(zhì)欠佳的茶葉所泡制出來(lái)的茶湯較為渾濁。

1.2外形參數(shù)

外形參數(shù)和色澤參數(shù)同屬于視覺(jué)參數(shù)，因此也被作為茶葉品質(zhì)鑒定的重要依據(jù)。茶葉品質(zhì)的好壞可以通過(guò)茶葉外形加以判斷。茶葉外形參數(shù)主要指干茶外形參數(shù)和葉底外形參數(shù)。不同的茶葉品種，其外形也會(huì)有所差異。當(dāng)然，茶葉外形也會(huì)受到制茶工藝和栽培環(huán)境等因素的影響，因此茶葉外形可以較好地反映出茶葉外形參數(shù)。事實(shí)上，品質(zhì)尚佳的干茶在外形上主要有著“鋒苗緊結(jié)”和“身骨重實(shí)”的特點(diǎn)，品質(zhì)欠佳的干茶則會(huì)呈現(xiàn)出“鋒苗松垮”的問(wèn)題。通常情況下，長(zhǎng)條形干茶的品質(zhì)主要從緊實(shí)度、彎曲度和重量等因素加以判斷，而圓形的干茶主要從其重量和松緊度等方面進(jìn)行區(qū)分。葉底是茶湯的沉淀物，可以直觀地反映出茶鮮葉的外形特征。

1.3口感參數(shù)

茶的口感分為很多種，比如濃醇口味和清淡口味等。茶葉口感不僅受到其品種情況的影響，同時(shí)還會(huì)受到制茶工藝及其品質(zhì)的影響。茶的口感事實(shí)上是茶葉中所含酚類物質(zhì)、糖份及果膠等成分所決定的。高品質(zhì)的茶葉具有鮮爽的滋味，且口感較為濃郁。相比之下，品質(zhì)較差的茶葉所泡制的茶水的口感較為淡薄，同時(shí)茶葉原本的鮮爽味也消失殆盡?，F(xiàn)當(dāng)代的茶人在飲茶時(shí)對(duì)于茶葉的口感有著較高的要求，高品質(zhì)的茶葉更能夠滿足茶人的品茶需求。

1.4香味參數(shù)

香味特征也是茶人判斷茶葉品質(zhì)的一大依據(jù)。當(dāng)然，不同的茶葉在香味上也會(huì)存在差異。茶葉的香味不僅受到其品種的影響，同時(shí)也受到茶鮮葉品質(zhì)、制茶工藝以及栽培條件等因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，綠茶和白茶的香味較為清新自然，紅茶和黑茶則主要散發(fā)出濃郁的花香味和甜香味，巖茶則有著獨(dú)特的煙火香。茶葉香味受到茶葉中芬香物質(zhì)的影響，品質(zhì)較好的茶葉較為醇香，而品質(zhì)較差的茶葉的香味則十分淡薄。

1.5化學(xué)物質(zhì)

茶葉中有著上百種化學(xué)成分，這些化學(xué)成分之間是相互聯(lián)系的，它們決定著茶葉的功效。茶葉中的化學(xué)物質(zhì)決定著茶葉的色香味，因此通過(guò)茶葉中的化學(xué)物質(zhì)可以判斷茶葉的品質(zhì)情況。茶葉內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)不僅包括水分、蛋白質(zhì)、生物堿和酶類成分，同時(shí)還包括茶多酚、糖份、維生素和氨基酸等物質(zhì)。其中，生物堿含量可以有效反映茶葉的品質(zhì)，茶多酚則主要決定著茶葉的保健作用，氨基酸則對(duì)茶葉的香味和口感有著一定的影響。

2　計(jì)算機(jī)技術(shù)在茶葉品質(zhì)鑒定中的應(yīng)用

根據(jù)上述分析，我們不難發(fā)現(xiàn)茶葉品質(zhì)可以從茶葉外形、色澤、香味、口感以及化學(xué)物質(zhì)等因素上加以判斷。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)意義上的茶葉品質(zhì)鑒定方式逐漸不適應(yīng)當(dāng)下茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了提高鑒定效率和減少差錯(cuò)率，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用鑒定茶葉的品質(zhì)情況。

2.1計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)用于茶葉外觀分析

計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)是一種視覺(jué)技術(shù)，計(jì)算機(jī)根據(jù)具體的指令對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別和判斷。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以將攝像機(jī)拍攝的茶葉圖像映射成基于三原色的數(shù)字圖像。除此之外，計(jì)算機(jī)還可以在原圖像的基礎(chǔ)上對(duì)其加以優(yōu)化，更好地識(shí)別圖像。計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以從茶葉的色澤和外形上加以分析，并得出相應(yīng)的品質(zhì)分析結(jié)論。同時(shí)，茶葉的香味和口感也與茶葉的外形和色澤有著一定的關(guān)聯(lián)，所以計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)可以較好地判斷茶葉的品質(zhì)情況。人工品質(zhì)鑒定方式太過(guò)于主觀，很難讓人信服。而計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)將抽象的品質(zhì)情況數(shù)據(jù)化，可以使人們一目了然地掌握茶葉的品質(zhì)情況。除此之外，需要指出的是，茶葉隨著時(shí)間的變化，其品質(zhì)也會(huì)出現(xiàn)變化。品質(zhì)鑒定人員不可能全天24小時(shí)對(duì)茶葉的變化狀況加以記錄，因此他們對(duì)于茶葉品質(zhì)的判斷就會(huì)顯得不夠全面。與之相比，計(jì)算機(jī)則能夠不分晝夜地對(duì)茶葉的變化情況加以記錄，并從外形和色澤等參數(shù)上對(duì)茶葉本身的品質(zhì)問(wèn)題加以判斷。

2.2計(jì)算機(jī)技術(shù)用于茶葉化學(xué)物質(zhì)評(píng)價(jià)

茶葉內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)與茶葉的品質(zhì)存在密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的人工品質(zhì)鑒定方式很難適應(yīng)茶葉市場(chǎng)發(fā)展的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以較為客觀地反映茶葉的化學(xué)成分，從而對(duì)茶葉的品質(zhì)情況加以分析。當(dāng)然，這主要得益于計(jì)算機(jī)內(nèi)的概率統(tǒng)計(jì)程序，該程序可以對(duì)茶葉中各類化學(xué)物質(zhì)的成分進(jìn)行綜合分析，從而有效避免人為誤差。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究人員逐漸將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到該領(lǐng)域，并取得了一定的成績(jī)。計(jì)算機(jī)可以提高數(shù)據(jù)采集的效率，同時(shí)可以準(zhǔn)確地反映茶葉內(nèi)的化學(xué)成分。茶葉內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的多寡和比例影響著茶葉的品質(zhì)。在眾多化學(xué)物質(zhì)中，計(jì)算機(jī)可以突顯出數(shù)據(jù)的變化情況，便于工作人員在第一時(shí)間就發(fā)現(xiàn)茶葉的問(wèn)題所在。對(duì)于搜集而來(lái)的茶葉樣品，工作人員可以首先通過(guò)計(jì)算機(jī)快速記錄茶葉內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)構(gòu)成情況，然后根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的方程式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，從而對(duì)茶葉品質(zhì)進(jìn)行判斷。如果茶葉樣品中的咖啡堿較少，那么計(jì)算機(jī)就會(huì)將該類茶葉的咖啡堿含量著重標(biāo)出，并提供正常情況下的咖啡堿含量作為參考。

2.3計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合

上世紀(jì)80年代，人類發(fā)現(xiàn)了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，該技術(shù)逐漸被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，比如自動(dòng)化控制等。當(dāng)然，隨著茶葉經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合也是預(yù)料之中的結(jié)果。這兩大技術(shù)的結(jié)合是一種較為客觀的理化評(píng)價(jià)方式，可以從茶葉化學(xué)成分和外觀上得出有關(guān)茶葉品質(zhì)的結(jié)論。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以識(shí)別茶葉樣品的視覺(jué)參數(shù)，并通過(guò)各類數(shù)據(jù)反映出茶葉的品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明，計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的方式所得出的鑒定結(jié)果比傳統(tǒng)的鑒定方式更精確有效。這種品質(zhì)鑒定方式不僅有著較高的容錯(cuò)能力，同時(shí)還有著極快的鑒定速度。隨著技術(shù)條件的不斷精進(jìn)，研究人員也可以考慮將其開發(fā)成硬件處理器，從而更好地促進(jìn)茶葉品質(zhì)鑒定工作的開展。當(dāng)然，這種方式較為新穎，因此仍然存在一些不同忽視的問(wèn)題，研究人員應(yīng)該對(duì)各種問(wèn)題加以處理，從細(xì)節(jié)上不斷優(yōu)化這種鑒定方式。

3　結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)的茶葉品質(zhì)鑒定模式較為主觀，不利于茶業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要利用價(jià)值。越來(lái)越多的研究人員將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到茶葉品質(zhì)鑒定過(guò)程中，比如運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)茶葉的外觀參數(shù)加以分析，進(jìn)而得出茶葉品質(zhì)的結(jié)果。計(jì)算機(jī)技術(shù)使茶葉品質(zhì)鑒定方式變得愈加客觀和精確，是當(dāng)下茶葉品質(zhì)鑒定工作的發(fā)展趨勢(shì)所在。

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作者簡(jiǎn)介：鐘蓮（1980-），女，河北保定人，碩士，講師，研究方向：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)安全。陳輝（1980-），男，河北保定人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室管理。

基金項(xiàng)目：河北省高等學(xué)?？茖W(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目：云計(jì)算環(huán)境下信息資源的安全策略研究，Z2015209