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    小波色度空間增強(qiáng)算法在茶葉圖像處理中的運(yùn)用

    2018-01-18 20:39:26史美艷史大濤
    福建茶葉 2018年8期
    關(guān)鍵詞:色度圖像處理茶葉

    史美艷,史大濤

    (1.山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250200;2.東北大學(xué),遼寧 沈陽 110004)

    尤其缺乏必要而合理的評(píng)價(jià)機(jī)制,從而使茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)很難得以有效把控。隨著當(dāng)前圖像處理技術(shù)的發(fā)展,不斷完善,當(dāng)前如果我們能夠?qū)D像處理與茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)界定等活動(dòng)相結(jié)合,其必然能夠助推茶葉產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。

    1 茶葉圖像處理的背景認(rèn)知

    隨著當(dāng)前茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷科學(xué)、完善,加上現(xiàn)代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,如今關(guān)于茶葉產(chǎn)品自身的認(rèn)知與理解也更為全面。不僅如此,在大眾飲茶訴求不斷成熟的時(shí)代背景下,人們對(duì)茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)要求也在提高,所以,如何更好的滿足大眾對(duì)茶葉產(chǎn)品品質(zhì)的具體訴求,就至關(guān)重要。

    茶葉產(chǎn)品的色澤狀況,是當(dāng)前審定茶葉產(chǎn)品等級(jí)過程中,極為重要的指標(biāo)之一。在傳統(tǒng)的茶葉品質(zhì)鑒定過程中,由于其更多使用的是人工評(píng)定,無論是可靠性,還是其誤差狀況都相對(duì)較差。尤其是對(duì)于當(dāng)前茶葉產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、批量化生產(chǎn)來說,這一傳統(tǒng)方法無法滿足整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際訴求。因此,需要通過挖掘和探究合適的技術(shù),來進(jìn)行具體的茶葉產(chǎn)品等級(jí)界定。

    當(dāng)前,茶葉圖像處理過程中,其價(jià)值旨在以具體的圖像來區(qū)分茶葉產(chǎn)品自身的質(zhì)量和品質(zhì)。客觀的看,衡量其產(chǎn)品的主要依據(jù),在于茶葉產(chǎn)品的嫩度和色澤等等。只有良好的茶葉色澤,才能更好的展現(xiàn)茶葉產(chǎn)品自身的品質(zhì)。結(jié)合當(dāng)前茶葉產(chǎn)品的具體內(nèi)涵看,通過整體創(chuàng)新和全面優(yōu)化,在制定具體茶葉品質(zhì)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的前提下,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)茶葉質(zhì)量品質(zhì)的有效評(píng)判。對(duì)于茶葉產(chǎn)品來說,質(zhì)量是衡量整個(gè)茶葉產(chǎn)品優(yōu)劣過程中的關(guān)鍵指標(biāo),當(dāng)前我們?cè)诰唧w衡量茶葉品質(zhì)時(shí),其依賴的主要是人工力量,這一方法弊端加大,因此利用圖像處理技術(shù),從而滿足茶葉產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。

    2 小波色度空間增強(qiáng)算法的應(yīng)用表現(xiàn)

    基于小波色度空間的增強(qiáng)算法,其通過技術(shù)的綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì),從而有效分析茶葉產(chǎn)品的色澤,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)茶葉產(chǎn)品等級(jí)的有效界定。當(dāng)然與傳統(tǒng)方法所不同的是,通過使用該方法,其能夠在視覺上對(duì)顏色和亮度等諸多敏感元素形成有效界定。

    圖像增強(qiáng)技術(shù)主要指的是將圖像中對(duì)觀測(cè)者相對(duì)有利的信息進(jìn)行有效增強(qiáng),從而使得整個(gè)圖像技術(shù)在應(yīng)用與展現(xiàn)過程中,能夠更加方便,同時(shí)也更加完善。比如可以將對(duì)比度相對(duì)較低的圖像顯示為對(duì)比度較高的圖像。在常規(guī)的圖像增強(qiáng)技術(shù)方法中,其常見的有同態(tài)增加清晰度等等方法。隨著當(dāng)前小波分析方法不斷完善,如今關(guān)于小波應(yīng)用的多尺度增強(qiáng)技術(shù)就更為突出??梢哉f,小波色度空間增強(qiáng)算法在具體應(yīng)用時(shí),其更加符合當(dāng)前現(xiàn)實(shí)圖像的處理需要。特別是在現(xiàn)實(shí)世界中,其更多是彩色圖像,因此相對(duì)灰度圖像來說,如何才能更加生動(dòng)的詮釋色彩信息,并且通過對(duì)具體細(xì)節(jié)的優(yōu)化和增強(qiáng),從而使得整個(gè)圖像自身能夠更加生動(dòng),當(dāng)然其色彩處理過程中,也不能過于修飾,使其失真。所以,在利用該技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)圖像處理過程中,必須注重選擇合適的顏色空間,并且有效處理亮度、飽和度之間的具體關(guān)聯(lián)性,從而使其能夠更好的實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)價(jià)值。

    使用空間圖像處理技術(shù)的最終目的是提升整個(gè)茶葉圖像自身的質(zhì)量,并且使得茶葉產(chǎn)品的具體圖像能夠便于我們進(jìn)行具體觀察和及時(shí)判斷。因此,圖像增強(qiáng)技術(shù)在應(yīng)用過程中,旨在通過對(duì)茶葉圖像的相關(guān)特征,進(jìn)行具體的增強(qiáng)處理,從而更好將茶葉圖像中的有效信息進(jìn)行集中詮釋。對(duì)于茶葉產(chǎn)業(yè)自身的具體發(fā)展來說,其對(duì)茶葉產(chǎn)品自身的品質(zhì)要求不斷提升,色澤和口感,乃至大小等等,都是在衡量茶葉產(chǎn)品品質(zhì)高低過程中的重要標(biāo)準(zhǔn)。但是我們也需要看到在傳統(tǒng)的茶葉品質(zhì)判斷時(shí),其更多依賴的是有經(jīng)驗(yàn)的茶農(nóng)個(gè)人的判斷??梢哉f,這一方法,不僅效率較低,同時(shí)也容易出現(xiàn)較大誤差,因此在茶葉產(chǎn)業(yè)體系化發(fā)展進(jìn)程中,融入合理的技術(shù)手段,已經(jīng)成為必然訴求。

    3 小波色度空間增強(qiáng)算法在茶葉圖像處理活動(dòng)中的具體運(yùn)用機(jī)制

    就當(dāng)前整個(gè)茶葉產(chǎn)業(yè)的實(shí)際發(fā)展訴求看,茶葉發(fā)展的專業(yè)化、發(fā)展過程中的科學(xué)化等等,都在時(shí)代背景下,實(shí)現(xiàn)了全面提升,并且當(dāng)前茶葉產(chǎn)業(yè)在具體發(fā)展過程中,也不再是傳統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)思維,尤其是科學(xué)技術(shù)的具體應(yīng)用,從而在提升茶葉產(chǎn)業(yè)科技含量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了茶葉生產(chǎn)機(jī)制的有效提升。在信息技術(shù)發(fā)展應(yīng)用全面提升的今天,合理應(yīng)用多種技術(shù),其將為茶葉產(chǎn)業(yè)的科學(xué)化生產(chǎn)奠定重要基礎(chǔ)。

    使用小波色度空間增強(qiáng)算法,對(duì)茶葉圖象進(jìn)行有效處理,其將為茶葉產(chǎn)品品質(zhì)的有效把控奠定了重要基礎(chǔ)和前提。當(dāng)然,這一過程中,不僅僅是確保其品質(zhì)的重要訴求,同時(shí)也是滿足當(dāng)前大眾消費(fèi)訴求的關(guān)鍵所在。因此,合理運(yùn)用茶葉圖象處理技術(shù),將從色澤角度來具體品讀茶葉產(chǎn)品的品質(zhì),從而滿足整個(gè)茶葉產(chǎn)業(yè)的精細(xì)化發(fā)展訴求。

    在傳統(tǒng)的茶葉產(chǎn)品等級(jí)界定與處理過程中,其通常使用的方法是灰度圖像的算法來對(duì)茶葉產(chǎn)品的樣本圖像進(jìn)行具體處理,雖然相對(duì)于傳統(tǒng)的圖像處理方法來說,其已經(jīng)有了較高進(jìn)步,但是該方法在突出樣本自身的有效顏色過程中,往往出現(xiàn)圖像顏色與真實(shí)不符或者不符合人自身的視覺心理因素等等。因此,通過計(jì)算亮度、飽和度等相關(guān)信息的特點(diǎn),以及兩者之間的具體關(guān)聯(lián)性,從而使提出合理的方法,進(jìn)而有效增強(qiáng)茶葉產(chǎn)品圖像的相關(guān)信息。就當(dāng)前茶葉圖像處理技術(shù)的應(yīng)用看,通過構(gòu)建顏色心理模型,以合適的色度空間為前提,通過對(duì)整個(gè)彩色圖像中所具體包含信息的差異度進(jìn)行分析,并且結(jié)合人眼這一視覺上的獨(dú)特特點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)基于小波的色度空間圖象增強(qiáng)算法,在茶葉圖象處理中的具體應(yīng)用機(jī)制。

    在對(duì)茶葉的樣本圖像進(jìn)行具體處理過程中,其主要步驟表現(xiàn)為:首先,第一步是對(duì)原始的茶葉樣本具體圖像轉(zhuǎn)化進(jìn)入相關(guān)的HSV空間之中。其二,則是進(jìn)行具體的小波轉(zhuǎn)化,通過對(duì)細(xì)節(jié)和相關(guān)圖像都使用相關(guān)算法,從而對(duì)茶葉樣本圖像的細(xì)節(jié)進(jìn)行有效增強(qiáng),結(jié)合亮度動(dòng)態(tài)氛圍的有效改善和優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)小波的逆轉(zhuǎn)化。其三則是結(jié)合圖像自身的飽和度進(jìn)行運(yùn)算。最后,在完成飽和度和亮度等數(shù)據(jù)處理之后,通過集中整合,通過構(gòu)建相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),從而將圖像轉(zhuǎn)化為原來的空間之中。

    基于小波色度空間增強(qiáng)算法的基本理念是對(duì)分解圖像,進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)加工,特別是通過對(duì)圖像中的高頻成分進(jìn)行必要增強(qiáng),在結(jié)合小波逆變來恢復(fù)相關(guān)圖像,所以該方法在具體應(yīng)用過程中,其高頻分量進(jìn)行突出,從而增強(qiáng)了圖像的輪廓,并且使得整個(gè)圖像更加清晰。在使用這一算法中,其通過對(duì)高頻細(xì)節(jié)進(jìn)行具體的加工處理,從而滿足大眾自身的觀賞訴求。

    不僅如此,當(dāng)前在使用小波色度空間增強(qiáng)算法時(shí),要注重具體結(jié)合人類視覺特點(diǎn),其一是桿體細(xì)胞在低照度水平影響下,產(chǎn)生相關(guān)作用,當(dāng)然其不像錐體細(xì)胞那樣,能夠具體感知到顏色和物象。其二則是錐體細(xì)胞則能有效辨認(rèn)顏色,乃至具體細(xì)節(jié),但是在色澤度相對(duì)較低情況下,并不能起到相關(guān)作用。

    在本文研究過程中,通過具體選擇與視覺特征相匹配的HSV色度空間,結(jié)合圖像增強(qiáng)算法的合理展現(xiàn),并且分析HSV分量的整體特殊訴求,自適應(yīng)調(diào)節(jié)整個(gè)亮度氛圍,并且使得經(jīng)過改進(jìn)的圖像算法能滿足色度空間范圍的具體要求。當(dāng)然,在該過程中,也可以通過對(duì)改變色度分量,從而使得經(jīng)營(yíng)增強(qiáng)處理后的圖像顯得更加清晰,具體顏色中也與大眾自身的顏色敏感度之間形成相匹配。

    4 結(jié)語

    當(dāng)前在茶葉采摘過程中,其主要使用的手段是手工方法,尤其是整個(gè)茶葉采摘過程中的成本支出相對(duì)較高,雖然部分地區(qū),使用了機(jī)械采摘的方法,但是其僅僅是相對(duì)提高了茶葉產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,其中未能對(duì)茶葉產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì),予以有效區(qū)分。結(jié)合該增強(qiáng)算法的具體應(yīng)用看,茶葉圖象更加鮮明,尤其是其質(zhì)量明顯高于傳統(tǒng)的增強(qiáng)算法。

    [1]胡韋偉,汪榮貴,方帥,等.計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在茶葉感官品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2013(6):247-249.

    [2]王瑾德,高曉紅,楊燁.基于光譜和高光譜圖像技術(shù)的蠶繭品質(zhì)無損檢測(cè)研究[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(18):179-182.

    [3]尚長(zhǎng)春,馬宏偉,張奇.基于直方圖的圖像增強(qiáng)技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015(5):32-36.

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