[发明专利]茶叶色度与湿度传感装置

说明书

技术领域

本发明属于湿度与色度测定仪器设备技术领域，具体涉及一种茶叶色度与湿度传感装置。

背景技术

茶叶炒制传统以手工制作为主，由具有相当炒制经验的人员在炒制过程中根据手感和观察结果做出判断来识别茶叶的色度和湿度以控制各环节，但传统手工制作存在劳动强度大、对操作人员要求高、生产量受到限制等问题，而且不同锅次之间的茶叶的炒制质量一致性也难以保证，行业内开始摸索采用机器自动炒制，市场上也开始出现一些自动炒茶机，其控制过程是通过复制用户的手动炒制示范的流程来实现的，由于其没有引入茶叶色度、湿度的实时监控，随着加热功率、炒锅受热、时间差异等因素引起的误差累积，不仅色度、湿度的控制会难以达到理想的状态，而且不同锅次的炒制结果的一致性难以保证更加突出，影响了茶叶批量生产的品质，降低成品茶销售价格。炒茶机的炒锅是在不停旋转的，茶叶在炒锅中的位置也是不断变化着的，对于影响茶叶炒制质量的色度与湿度这两个关键因素的实施采集已成为制约行业发展的关键因素，行业内目前尚未找到有效的解决办法应用于炒茶机对茶叶炒制过程基于色度与湿度的实时监控信息进行控制。

发明内容

本发明旨在提供一种能对茶叶炒制过程的色度与湿度实施在线实时监控的茶叶色度与湿度传感装置技术方案，以克服现有技术中存在的问题。

    所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于包括中央处理器及与其连接的摄像头组件、湿度传感器、照明模块、无线通信模块、电源模块，其中：

中央处理器控制摄像头组件在炒茶过程中动态拍摄图像并从摄像头组件并读取图像进行图像处理、茶叶像素搜索，以有效茶叶像素的数量达到阈值时再读取的图像为基准图像，利用基准图像的有效茶叶像素的色度计算平均色度获得茶叶色度；

中央处理器控制湿度传感器在炒茶过程中动态采集空间湿度；

中央处理器控制照明模块用于摄像头组件拍摄过程提供照明；

无线通信模块用于中央处理器和外部接收设备建立无线数据传输连接；

电源模块包括供电电池、一组稳压供电电路和电量检测电路，锂电池和一组稳压供电电路构成不同电压的供电体系，电量检测电路用于检测电池余量并与中央处理器电连接。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的中央处理器上连接设置加速度传感器用于检测摄像头组件与重力方向的偏离角度以进行摄像头组件拍摄位置预判。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的中央处理器控制摄像头组件动态拍摄为摄像头组件连续拍摄；所述的中央处理器从摄像头组件读取图像包括局部图像读取和完整图像读取，有效茶叶像素的数量达到阈值前中央处理器按预先设定图像读取区域从摄像头组件读取局部图像，有效茶叶像素的数量达到阈值时中央处理器从摄像头组件读取完整图像；所述的图像处理为中央处理器将读取的图像的颜色空间从RGB转换为基于色调、饱和度与亮度的颜色空间，然后进行图像分割和有效茶叶像素搜索。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的照明模块包括LED恒流驱动电路、LED灯，LED恒流驱动电路与中央处理器控制连接，LED灯与LED恒流驱动电路之间建立供电电路连接。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的湿度传感器安装在由四条安装柱构成的传感支架的上部，传感支架的中部连接设置连接配合的顶盖、防尘圆筒、底盖，防尘圆筒内上部连接设置电路板，电路板上连接安装中央处理器和摄像头组件、无线通信模块、照明模块，底盖中间位置对应摄像头组设置透明拍摄窗，电路板与电源模块供电连接, 传感支架的下部平行设置一组遮光板，同侧两条安装柱的顶端分别连接设置用于与炒茶机主轴连接的下抱箍、上抱箍。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的照明模块包括LED恒流驱动电路、LED灯，LED恒流驱动电路安装连接在电路板上并与中央处理器控制连接，LED灯与LED恒流驱动电路之间电连接，LED灯通过LED连接柱、LED安装板安装在防尘圆筒下部。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的电路板连接设置与中央处理器控制连接的加速度传感器，加速度传感器用于检测摄像头组件与重力方向的偏离角度以进行摄像头组件拍照位置预判。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的防尘圆筒通过弹性垫圈、卡位片与底盖配合连接。

所述的茶叶色度与湿度传感装置，其特征在于所述的电源模块包括电池，电路板上部设置电池仓用于安装供电电池，电池仓上部配合设置仓盖。