[发明专利]一种茶叶叶片含水率的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及茶叶加工检测领域，具体涉及一种茶叶叶片含水率的测定方法。

背景技术

茶叶加工过程中，茶叶叶片的含水率是影响茶叶加工品质的关键因素，实时快速地获取茶叶片的含水率是提高茶叶加工品质的关键，尤其是在加工过程中流水线上，对于空间分布各异的茶叶颗粒含水率检测是控制和优化加工工序的关键因素。

茶叶叶片含水率的通用检测方法是烘干恒重法（国标），需要破坏性的烘干叶片至恒重，这个过程至少需要4个小时，无法为加工过程中茶叶的实时质量控制提供含水率信息，而且所测样本已经完全脱水失去食用价值。

随着光谱技术的日益成熟，利用光谱进行成分检测的方法越来越普遍，现有技术中已经出现了用于利用光谱进行茶叶含水率检测的方法，例如，公开号为CN102507480A的发明公开了一种基于12个特征波长的无损快速检测茶叶含水率的方法，包括以下步骤：获取茶叶叶片在12个特征波长处的漫反射光谱反射率，所述12个特征波长包括420nm、428nm、520nm、546nm、575nm、600nm、703nm、717nm、736nm、921nm、979nm和1049nm；并将光谱反射率转换成吸光度，得到茶叶叶片在12个特征波长处的吸光度值，由此计算得到所述茶叶叶片的含水率。

该方法能够快速检测茶叶叶片的平均含水率，但是对于含水率的分布没有办法检测，获得的含水率信息有限。

发明内容

本发明提供了一种茶叶叶片含水率的测定方法，能对空间分布各异的茶叶叶片含水率同时进行快速的定量和定位检测，简单快捷，且对茶叶叶片没有损伤。

一种茶叶叶片含水率的测定方法，包括以下步骤：

（1）采集待测茶叶叶片在十八个特征波长处的单波段光谱图像；所述十八个特征波长分别为380nm，388nm，393nm，395nm，432nm，484nm，503nm，522nm，538nm，590nm，610nm，649nm，673nm，710nm，727nm，763nm，969nm，1014nm；

（2）依据单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系，将步骤（1）中的单波段光谱图像转化为反射率图像；

（3）依据下式计算得到茶叶叶片的反射率图像中每个像素点的含水率；

Y_含水率=0.373+11.459λ₃₈₀+23.203λ₃₈₈+2.951λ₃₉₃-27.159λ₃₉₅-3.553λ₄₃₂+5.866λ₄₈₄-11.923λ₅₀₃-23.211λ₅₂₂+1.964λ₅₃₈+50.977λ₅₉₀-25.510λ₆₁₀-0.852λ₆₄₉+12.306λ₆₇₃-4.825λ₇₁₀-15.293λ₇₂₇+2.765λ₇₆₃-1.387λ₉₆₉+3.127λ₁₀₁₄

式中：λ_a代表a nm特征波长处的反射率图像中，某一像素点的反射率；

Y_含水率代表相应像素点处的含水率。

作为优选，所述步骤（2）中单波段光谱图像的灰度值与反射率的线性关系的获取步骤如下：

2-1、采集至少三块漫反射标准板在十八个特征波长处的基准单波段光谱图像，求取每幅基准单波段图像的灰度值，在可见近红外光谱范围内，所采用的漫反射标准板具有各自恒定的反射率；不同的漫反射标准板的反射率不同；

2-2、针对每个特征波长，将相应基准单波段图像的灰度值与反射率进行线性拟合，得到灰度值与反射率的线性关系。

作为优选，所述漫反射标准板为三～六块。

在每一个特征波长处，每块漫反射标准板各自对应一幅单波段图像，每幅单波段图像对应一个灰度值，以漫反射标准板的灰度值为自变量，以反射率为因变量，线性拟合得到灰度值与反射率的关系。

漫反射标准板的数目越多，线性拟合得到的灰度值与反射率的关系越准确，相应耗时也较长，优选地，所述漫反射标准板为三块，分别为99%漫反射标准板、75%漫反射标准板和2%漫反射标准板。

99%漫反射标准板是指：在整个可见近红外光谱范围内，漫反射标准板的反射率为99%。