利用计算机视觉定量描述茶叶色泽

赵炬红

（保定幼儿师范高等专科学校，河北定兴072650）

利用计算机视觉定量描述茶叶色泽

赵炬红

（保定幼儿师范高等专科学校，河北定兴072650）

茶叶色泽是影响其产品品质的关键因素。也是直接关系到产品的品质和价格。因此如何才能科学地鉴定和认知茶叶的具体色泽，在实际上是极为必要的。本文拟从使用计算机视觉定量描述茶叶色泽的背景及必要性分析入手，结合当前计算机视觉定量描述茶叶色泽过程中的具体实施方法和思路，通过融入利用计算机视觉定量描述茶叶色泽的具体方法，从而探究其实施价值作用。

计算机技术；视觉定量；茶叶色泽；科学规范

在信息化技术日益成熟的今天，茶叶色泽状况在具体的统计分析与认知工作开展过程中，无论是其便捷性，还是其技术应用都更加成熟。如何才能发挥计算机技术在茶叶色泽鉴别工作开展过程中的价值作用，就极其值得探究。随着当前茶叶生产活动开展过程中，其科学属性进一步丰富，特别是科学元素和内涵系统化融入其中，因此利用计算机，视觉定量描述茶叶色泽既是计算机成熟应用的要求，同时也是当前茶叶产业转型发展的必然要求。

1 使用计算机视觉定量描述茶叶色泽的背景及必要性分析

在人工检测茶叶色泽过程中，会受人生理和心理因素的客观影响，因此在这一过程中所得出的茶叶色泽评判结果，实际上并不稳定。而使用计算机视觉技术进行色译的鉴定，则完全突破了人类生理和心理因素的局限性，只要茶叶的外观表现、质量等要素相差不大，那么其检测结果实际上就只有较小误差，因此使用计算机来进行茶叶色泽的评价，则更为客观，结果也更为稳定。当然在使用计算机进行茶叶产品色泽鉴定过程中，需要将统一的茶叶质量标准形成各项具体评判指标，融入到茶叶产品质量的评判过程中。通过转化为具体的数字标准，从而实现茶叶色泽质量鉴定的客观化与精准化。

此外，还可以将茶叶标准的茶叶样品，以图像的方式存入到计算机内，通过有效存储，从而确保茶叶产品色泽质量等评价过程中保持长期一致性，当然，计算机视觉技术也是茶叶质量标准鉴定的基本要求。在使用计算机视觉技术进行茶叶色泽的鉴定过程中还有一定的优势，比如计算机的视觉感知精准度明显优于人类的肉眼鉴定，同时其在感知颜色的变化状况中，有较高的灵敏度。因此使用计算机视觉技术进行色泽鉴定工作，正是茶叶质量标准评价过程中的必然要求和发展趋势。也是茶叶产品品质化和茶叶产业精品化发展的客观需要。

我国关于茶叶产品质量的评价，实际上有一套完整的系统，该系统中主要从茶叶的颜色、茶叶的嫩度以及茶叶产品的干净度等等各个方面，进行系统化程序的评价。当然目前在茶叶质量评定过程中，其更多使用的是人工评定方法，从人工评定的方法实验效果看，决定茶叶产品质量的指标，直接决定茶叶产品的质量状况，而这一标准更多是与人的视觉要素等息息相关的。比如茶叶的干净程度、茶叶的色泽状况等等，都是通过进行肉眼观察，所形成的。但是在鉴定茶叶产品的具体质量过程中存在很大偶然性。这与茶叶产业的发展过程相违背。

随着计算机技术发展不断成熟，尤其是计算机视觉技术的成熟应用，如果能够将这一技术与茶叶质量评定相结合，通过定量描述就极具现实意义。结合世界上其他国家使用该技术的相关经验来看，将视觉技术与茶叶产业质量评价活动相结合，必然能够实现理想的应用效果，从而有效克服人工评定工作在茶叶品质鉴定过程中，对颜色辨别等一系列活动的不确定性，当然之所以能够利用计算机视觉技术，来对茶叶的色泽状况进行评定，这主要是因为茶叶的色泽也通常表现在茶叶的分级标准过程中。其每一层都有严格标准和评判依据，但是每一个不同人对这一茶叶质量标准的理解是完全不一样的，因此只有融入计算机技术才能使得对茶叶色泽进行有效辨别，也使得整个辨别过程更为稳定、更为可观。

2 当前计算机视觉定量描述茶叶色泽过程中的具体实施方法

通过将采集到的新茶进行摊放，并使其晒干，在经过一定处理之后，就完成了具体的茶叶生产过程。想要将计算机视觉技术应用到定量描述茶叶色泽过程中，就需要从具体的应用标准视角出发，通过有效融入，从而实现对茶叶色泽内涵的准确鉴定。

判别茶叶色泽的基础是茶叶的颜色。因此如何准确构建茶叶颜色评判体系就极为必要。首先在茶叶颜色的选用及改进上，颜色主要有三种特性，其一是色调，此外是透明度，第三则是饱和度。人们在客观上评判和分辨不同颜色的时候，更多是通过这三种特性来具体分辨的。具体而言：首先色调决定了用来表述颜色的具体特征，而透明度则主要指的是人们对色彩明暗度的客观感觉，饱和度主要是色彩的纯度，因此在使用计算机视觉技术进行茶叶色泽评判过程中，需要从基于这三种特征的具体客观数值来构建相关评价模型。

为了使得这个颜色的三种特性，能够得到定量化描述，因此在研究时特选用了HIS颜色模型，这与理想中的颜色模型基本是相一致的，通过将具体的测量值与颜色的总精度进行对比，可以看到，使用HIS颜色系统能够描述颜色的理想数值。当然，在使用过程中也存在一定的缺陷和不足。首先，在有色区域内，其无法实现对全透明度的显示，比如，当颜色为纯绿色时，其得到的透明度数值最大值只有0.32。这与理想的数值模型之间存在较大差距。此外，在饱和度描述过程中效果比较差，通过具体实验就可以看到其色调方向饱和度的变化状况中，有一定认知缺陷，这与人们的心理视觉认知存在较大差距。因此在认知这一技术的应用过程中，需要对其进行适当改进，使得在饱和度和透明度的检验方面，可能符合人们的视觉心理，经过改进可以看到，其不仅能够较好地反映人们的视觉特点，同时在颜色空间分配上也更为合理。

对茶叶色泽的具体状况进行有效认知，必须选择具有特征的参数进行提取。色泽度实际上是一个系统化的概念，其主要包括茶叶产品的基本色调，光泽度以及饱和度等多样性特征，因此在应用统计方法的基础上，得到茶叶颜色的概率分布，而这一概率分布主要是三维分布形式，从而比较确切的描述茶叶的色彩度。而颜色在统计过程中，也能得到颜色的标准差，这反映的是茶叶色泽的均匀性。此外，还要结合茶叶颜色的定量分析，根据相关实验可以看到，茶叶色泽度与储存时间有着一定关系，而透明度数值随着储存时间增加呈现下降的趋势，当茶叶存储的时间越长，其颜色越暗。在进行茶叶色泽评判过程中需要将各项指标进行综合考虑，确定具体数值，从而实现对茶叶色泽的准确评价。

3 利用计算机视觉定量描述茶叶色泽方法的价值作用

随着人们对生活品质的要求不断提升，如今人们对茶叶产品的品质要求也在进一步提升，相对于传统的茶叶生产活动来说，当前在整个生产过程中，不仅要注重茶叶产品的品质化，同时还要注重科学元素的实质化融入。特别是在计算机信息技术应用程度不断提升，如今计算机技术的应用范围进一步广泛，应用计算机技术，实现茶叶生产过程的有效评价和鉴定。

利用计算机视觉技术来对茶叶色泽进行定量描述的方法，实际上是茶叶产业当前发展过程中的必然要求，随着当前人们对茶叶的要求日益提升，如今人们在选择茶叶产品过程中，茶叶的品质是决定茶叶价格和市场认知的关键和基础。相对于传统的人工定量描述茶叶色泽的方法来看，使用计算机视觉技术不仅使其鉴定效率大大提升，同时其具体的鉴定结果也更为科学和标准，对于茶叶企业来说，如果能够利用计算机视觉定量技术来对自身生产的茶叶产品色泽进行有效鉴定，那么其必然为整个茶叶产品的科学化和标准化发展奠定基础，同时将这一方法融入到自身的茶叶生产过程中，实际上也是茶叶生产标准化的重要基础和前提。

当然，使用计算机视觉技术来对茶叶色泽进行定量描述，也是计算机技术成熟应用的客观要求，随着当前信息时代的发展不断成熟，应用计算机技术就成为每一个行业综合发展的必然要求。使用计算机技术来描述茶叶色泽的方法，不仅是茶叶产品鉴定的客观化和标准化发展的主要要求，同时也是符合其时代发展趋势的重要产业，当然，在具体利用这一技术过程中，不仅对茶叶产品的最终结果进行鉴定，同时还要将该技术应与整个茶叶生产过程相结合，通过系统化融入和全面结合，从而达到提升茶叶产品质量的目的。

做好茶叶色泽鉴定工作，其关键作用在于能够及时有效保障茶叶产品得到准确有效的评判，而从世界上其他茶叶生产大国来看，其已经使用了这一科学方法来进行具体的茶叶色泽鉴定，当然该方法也已经发展成为当前整个世界茶叶生产的重要标准。因此应用这一方法，并将该方法系统化融入到整个茶叶色泽鉴定活动中，也是整个产业发展过程的客观要求。只有有效开展茶叶色泽鉴定工作，才能确保茶叶产品得到客观公正的评价，进而获取最佳市场价值。随着当前人们对茶叶的品质要求不断提升，如今在开展茶叶色泽鉴定工作时，必须精细化开展，从而在确保茶叶产品品质的同时，实现茶叶产品从原材料到具体产品的有效转化。

4 结语

总的来说，使用计算机技术来替代传统的人工感官评定，实际上有着重要的突破与进步。首先，使用计算机视觉技术所获得的检测结果更为准确和客观。计算机技术在应用过程中，通过检测结果所得到的数据更为标准化，科学化，从而避免了茶叶产品具体数值指标的模糊性，当然使用计算机数值模拟技术能够对茶叶的色泽测量检测以及整个茶叶产业发展有着重要影响力。茶叶生产标准清晰化。有着系统化应用和广阔发展前景。因此，基于茶叶产品质量鉴定，所构建相关附录检测系统，极具现实意义。

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赵炬红（1979-），男，河北石家庄人，硕士，讲师，研究方向：数据处理。