計算機視覺圖像處理技術(shù)在茶學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用研究

周 靜，時云峰

（四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川成都 611130）

隨著人們對茶學(xué)研究的不斷深入，茶學(xué)內(nèi)涵變得更加成熟。在對茶學(xué)的研究過程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合信息時代的發(fā)展，對計算機視覺圖像處理進行合理應(yīng)用，將其應(yīng)用到茶學(xué)領(lǐng)域，從而使茶學(xué)能夠向科學(xué)化、專業(yè)化方向發(fā)展。

1 茶學(xué)專業(yè)成熟發(fā)展的體現(xiàn)

茶葉生產(chǎn)的科技水平得到了快速提升，茶葉生產(chǎn)也由單一要素逐漸向茶葉科學(xué)方面發(fā)展，也就是說茶學(xué)專業(yè)有了新的認(rèn)知，人們意識到了茶葉品質(zhì)的價值，這也使茶文化得到了快速發(fā)展。

針對茶學(xué)專業(yè)的實際發(fā)展情況，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 目前，茶學(xué)專業(yè)突破了單一生活元素應(yīng)用，其內(nèi)容不斷豐富，已經(jīng)轉(zhuǎn)變成了一門以科學(xué)化元素為基礎(chǔ)的專業(yè)。融入科學(xué)理念，核心內(nèi)容在于提高茶葉生產(chǎn)過程中的應(yīng)用技術(shù)，使整個行業(yè)的科技含量得到進一步提高。在茶葉生產(chǎn)過程中，從采茶到加工制作的各個環(huán)節(jié)都要適當(dāng)?shù)娜谌肟茖W(xué)元素，這也是現(xiàn)階段茶學(xué)專業(yè)發(fā)展過程中的一項重要內(nèi)容。而通過對科技元素的合理應(yīng)用，可促進整個茶學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，從而滿足人們的需求。

1.2 從茶學(xué)專業(yè)發(fā)展的具體成熟度情況來看，茶葉的具體價值已經(jīng)得到了世界的認(rèn)可，茶葉也走向了國際，成為了世界性產(chǎn)品，在世界范圍內(nèi)，茶葉是一股來自東方的神秘“力量”，并且是包含多種先進要素的一項關(guān)鍵產(chǎn)品。由此可見，隨著我國與世界其他國家交往變得更加頻繁，茶學(xué)領(lǐng)域間的研究成果也將能夠?qū)崿F(xiàn)共享，在具體分析研究過程中，可以對先進的成果以及取得的經(jīng)驗進行適當(dāng)借鑒，這對于其他茶葉研究者來說會起到一定的幫助，可以融入新的研究觀念，通過該方式使茶學(xué)領(lǐng)域變得更加成熟。

1.3 茶學(xué)專業(yè)從出現(xiàn)到發(fā)展至今，科學(xué)已經(jīng)融入了不同的環(huán)節(jié)和不同的層級中。近幾年，化學(xué)、生物技術(shù)變得更加成熟，在此背景下，人們對茶葉元素以及成分的研究達到了一個新高度。例如，人們通過分析茶葉的各項成分元素，對茶葉中含有的茶素、茶多酚等各項元素進行分析，從而提升人們對茶葉產(chǎn)品的應(yīng)用價值。

2 計算機圖像處理技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，其在許多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。從實際應(yīng)用情況來看，也取得了不錯的成績。計算機圖像處理技術(shù)是計算機技術(shù)中的一項重要技術(shù)，將該項技術(shù)應(yīng)用到實時檢測目標(biāo)物體，或自身處于不同時期的差異和變化中進行應(yīng)用，能夠為產(chǎn)品具體質(zhì)量情況的檢測，以及品質(zhì)的具體分析提供一個新思路，其已經(jīng)在一些行業(yè)中得到了合理應(yīng)用。計算機圖像處理技術(shù)在具體應(yīng)用過程中的原理就是對傳感器進行應(yīng)用，完成對檢測圖像的攝取，并且將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相對的數(shù)字信號，同時將計算機軟件和硬件結(jié)合在一起，通過該方式完成對這些數(shù)字信號的分析和處理，提取目標(biāo)圖像的特征值，準(zhǔn)確識別目標(biāo)物體，并且完成對其的合理監(jiān)控和準(zhǔn)確判斷。

2.1 計算機圖像處理技術(shù)現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代，電子計算機已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，計算機圖像處理技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，最初出現(xiàn)的計算機圖像處理技術(shù)是為了對圖像進行適當(dāng)修改，使圖像的質(zhì)量能夠得到進一步提高，即通過對圖像變化、增強、復(fù)原、分割、識別、編碼預(yù)算等方法進行應(yīng)用，最終通過對圖像信息的合理處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢酝ㄟ^肉眼進行分析的高質(zhì)量圖像。這些算法有的是通過對計算機硬件進行應(yīng)用實現(xiàn)的，有的則是通過計算機軟件實現(xiàn)的。例如，比較常見的處理軟件有Adobe PhotoShop、3D studio MAX等，還有一些采用高級計算機語言進行應(yīng)用，通過編程的方式，形成專門處理圖像的系統(tǒng)或程序。

2.2 計算機圖像處理技術(shù)的算法

計算機圖像處理技術(shù)的算法有以下三種：

2.2.1 圖像分隔技術(shù)

圖像分隔是計算圖像處理過程中最關(guān)鍵的一項技術(shù)，通過對該項技術(shù)的應(yīng)用，可以完成對圖像中特征部位的篩選，并且完成相應(yīng)的提取工作，通常來說該項工作是通過區(qū)域提取和邊緣分割方式完成。從目前的情況來看，圖像分割技術(shù)在具體應(yīng)用過程中具有一定的局限性，并未成為一種普適性方法，這也是該方面在日后應(yīng)用過程中，人們需要重點研究的內(nèi)容。

2.2.2 圖像描述

圖像描述是圖像識別的基礎(chǔ)，可以將該項內(nèi)容分為邊界和區(qū)域兩種描述方式，在對圖像的特征進行具體描述過程中，可以采取二維形狀描述，或二維紋理描述法。

2.2.3 圖像分類

圖像分類就是在對圖像進行預(yù)處理后，對圖像的具體特征進行提取，并對圖像進行判斷，完成對圖像的分類。目前比較常用的分類模式有統(tǒng)計模式分類和結(jié)構(gòu)模式分類兩種類型，在具體分析過程中，采用哪一種分類模式，應(yīng)當(dāng)依據(jù)實際情況而定。

3 將計算視覺圖像處理技術(shù)應(yīng)用到茶學(xué)領(lǐng)域中的原因

茶葉的品質(zhì)會受多方面因素的影響，而茶葉品質(zhì)感官評判是其中的一項重要影響因素。通過對茶葉進行分析可以發(fā)現(xiàn)，無論是茶葉鮮嫩程度，還是茶葉的湯色、純凈度等都會影響茶葉的最終的品質(zhì)。而通過對計算機視覺圖像處理技術(shù)進行合理應(yīng)用，也就是采用既定評價方法，完成對茶葉感官具體品質(zhì)的準(zhǔn)確判斷，對茶葉的情況有一個準(zhǔn)確判斷，完成對茶葉品質(zhì)的確定。

幾十年前，人們就可以利用不同的方法界定茶葉的色澤，在該過程中，并非對應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，而是依靠器具完成相應(yīng)的判斷。雖然該方法與過去一段時間相比，有所提升，但是還停留在過去經(jīng)驗的應(yīng)用與借鑒上。而近幾年計算技術(shù)得到了快速發(fā)展，各項技術(shù)變得更加成熟，茶學(xué)領(lǐng)域也變得更加成熟，在此背景下，建設(shè)茶學(xué)文化過程中，要充分考慮時代的具體發(fā)展趨勢，從而使分析效果能夠達到最佳。

將計算機技術(shù)合理的應(yīng)用到茶學(xué)領(lǐng)域中，不僅可以鑒定茶葉的具體品質(zhì)，同時也可以將該項技術(shù)全面的應(yīng)用到茶葉的加工和種植的各個環(huán)節(jié)中，從過去的一段時間來看，圖像處理技術(shù)在茶葉種植方面的應(yīng)用較少，因此，要結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)完成對茶葉樹種的優(yōu)化，以及相應(yīng)的檢測工作。

4 茶學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用計算機視覺圖像技術(shù)的具體方法

在茶學(xué)領(lǐng)域發(fā)展過程中，要不斷提升科學(xué)屬性，合理的將科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的具體生產(chǎn)經(jīng)驗合理結(jié)合在一起，從而在提供茶葉生產(chǎn)水平，以及相應(yīng)的科技含量的基礎(chǔ)上，對茶葉的生產(chǎn)機制進行創(chuàng)新。隨著計算機技術(shù)的不斷成熟，通過對該項技術(shù)的合理應(yīng)用，一方面可以對產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程進行優(yōu)化，完成對各項數(shù)據(jù)內(nèi)容的收集，并且做好相應(yīng)的分析處理工作，同時，現(xiàn)代人們加強了對茶葉產(chǎn)品質(zhì)量的重視，在此背景下，通過何種方式對計算機圖像處理技術(shù)應(yīng)用，篩選茶葉的具體品質(zhì)情況，這也是茶學(xué)領(lǐng)域在未來一段時間的主要研究方向。

應(yīng)用計算機視覺圖像處理技術(shù)對茶葉品質(zhì)進行篩選，完成相應(yīng)的把控工作，這一方面是茶葉生產(chǎn)過程中的要求，另一方面也是人們對茶葉認(rèn)知不斷加深，以及生產(chǎn)經(jīng)營的一項具體要求。在區(qū)分茶葉品質(zhì)的質(zhì)量問題上，通過對視覺圖像處理技術(shù)進行合理應(yīng)用，可以提高茶葉原料品質(zhì)篩選的準(zhǔn)確性，并且能夠滿足現(xiàn)代市場對茶葉品質(zhì)的具體要求。針對茶葉產(chǎn)品的具體情況來說，要把控茶葉產(chǎn)品的情況，分析茶葉的色澤，同時完成相應(yīng)的分類工作，這些內(nèi)容都會對茶葉產(chǎn)品的品質(zhì)造成直接影響，同時這也是茶葉產(chǎn)業(yè)體系化、精細化發(fā)展的要求。

將計算機視覺圖像處理技術(shù)應(yīng)用到鑒定產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品中，完成對茶葉色澤度的量化，特別是合理的結(jié)合色澤參數(shù)值，對茶葉的鮮嫩程度進行準(zhǔn)確區(qū)分，保證在茶葉原材料階段，進行合理分類。同時，應(yīng)當(dāng)在充分結(jié)合亮度的基礎(chǔ)下，準(zhǔn)確對茶葉的新鮮程度和干凈度進行認(rèn)知，采摘茶葉后，應(yīng)當(dāng)結(jié)合茶葉色澤參數(shù)，完成對產(chǎn)品原料的合理篩選，實現(xiàn)茶葉產(chǎn)品的高品質(zhì)生產(chǎn)。從目前我國茶產(chǎn)業(yè)的實際發(fā)展情況來看，對茶葉的品質(zhì)和色澤的判斷，更多的還是依靠茶農(nóng)經(jīng)驗完成，這與茶葉的生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展明顯不符，因此要加強對計算機視覺圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，促進茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

5 結(jié)束語

雖然，在茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，還無法利用計算機技術(shù)完全取代茶農(nóng)的經(jīng)驗對茶葉的品質(zhì)進行判斷。但是，從客觀性和穩(wěn)定性上來看，利用計算機技術(shù)是一種理想的方法，特別是在茶葉生產(chǎn)規(guī)?；?、品質(zhì)化的整體背景下，對科學(xué)技術(shù)進行合理應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)效果。由此可見，應(yīng)當(dāng)在茶學(xué)領(lǐng)域中適當(dāng)?shù)娜谌胗嬎銠C視覺圖像處理技術(shù)，從而提升生產(chǎn)科技水平。

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