基于收购质量的烤烟烟叶无损检测技术研究综述

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1、基于收购质量的烤烟烟叶无损检测技术研宄综述摘要：简要介绍了基于收购质量的烤烟烟叶无损检测的特点，讨论了在线检测与自动分级系统硬件方面的研究，并对计算机技术、人工神经网络、模式识别、高光谱等技术应用于烤烟烟叶的等级评价进行了综述，对该领域今后的研究方向提出了新的思路。关键词：烤烟烟叶；无损检测；自动分级中图分类号：TS47文献标识码：A文章编号：0439-811407-1297-04AReviewonNondestructiveTestingTechniqueofFlue—curedTobaccoBasedonPurchaseQua1ityZHANGYinga’bAbstract：Ab

2、riefintroductionwasgivenonthecharacteristicsofnondestructivetestingbasedonthepurchasingqualityofflue—curedtobacco.Andthehardwareresearchofonlinetestingandautomaticgradingsystemwasdiscussed.Thecomputertechnology,artificialneuralnetworks，recognitionpatternandhyperspectraltechnologyforflue—curedto

3、baccogradingwassumarized.Newideasforfutureresearchinthisfieldwereputforward.Keywords：flue—curedtobacco；nondestructivetesting；autograding目前国内外烟草行业对于烟叶品质的检验与分级都是根据分级标准，凭借标准样本依靠人的感官进行。在烟叶收购前，全国各烟区都要举办培训班，培训收购烤烟烟叶站的分级人员，并准备大量烟叶标样发往各收购站，这就必然会耗费大量的人力、物力和财力。现行的42级烤烟分级标准的细致性和变化性以及人为观察的主观性和模糊性，更使人工检验与分级

4、的结果存在很大差异。随着烟草制品质量的演变，对烟叶质量的要求逐渐提高，人工分级将越来越难以满足需要。因此，研究烟叶质量计算机辅助检测与分级技术，对于制定科学的烟叶分级标准、提高烟叶分级的水平与效率、解决烟叶质量纠纷、保护烟农与国家利益都具有十分重要的意义。无损检测是指在不破坏烤烟的情况下，应用一定的检测技术和分析方法对烤烟烟叶内在和外在品质加以测定，并按一定的标准对其做出评价。这在农产品质量安全问题中具有举足轻重的作用，而且无损检测也摒弃了目前国内大多采用的化学分析方法的缺点，如样品损坏、测试复杂、费用昂贵、耗时较长等。此领域已成为烟草行业的重要课题之一，对烟草的种植、生产和购销等环

5、节均具有重要意义。1烤烟烟叶无损检测硬件的研宄与一般的农产品相比，烤烟烟叶的外观质量检测要复杂得多，基于收购质量的烤烟烟叶无损检测不能破坏整片烟叶的固有形态，与苹果、鸭蛋、谷物等农产品相比，在用仪器进行烟叶外观品质量检测及分级的过程中，对硬件的要求较高。到目前为止，国际上尚没有能对烟叶外观质量进行比较全面、综合检测的应用型仪器。说明该项研究还在进行中，进一步的深入探讨是非常必要的。20世纪80年代以来，国内外学者的研究主要集中在单片静态烟叶的计算机图像处理与识别算法的研究上。华中农业大学马文杰等［1，2］自制了专门的烤烟烟叶图像采集系统，在专门设计的灯箱中拍摄烤烟烟叶的反射和透射像。

6、研宄发现，烟叶对复合光中的蓝色属性具有敏感的吸收作用，可以用来作为图像分割的依据。而且研究灯箱中采集烟叶图像时照明电压、不同品牌数码相机、聚焦距离及相机分辨率等成像环境因素对图像识别结果的影响，用相对颜色法对因成像环境因素影响而引起的烟叶图像颜色变异进行实时校正。北京理工大学韩力群等［3］研发了一种光机电一体化的HS—1型烤烟烟叶图像采集系统，该系统包括标准光源子系统、图像采集与传输子系统、机械变光子系统、单片机控制子系统、通讯子系统等多个子系统，介绍了各子系统的设计方法和实现技术，经过反复试用，系统的稳定性、可靠性、重复性、实用性等各方面均达到预期目标，为进一步进行后期自动分级研究

7、奠定了良好的基础。杜东亮等［4］关于烟叶自动分级系统的硬件组成的报道中，对多片动态烟叶的计算机图像处理进行了研究。该系统由输送装置、称重系统、视觉系统、均匀照明室4部分组成。输送装置可将烟叶打散摊平，使烟叶保持一定的厚度呈现给CCD摄像头；称重系统采用电子皮带秤完成烟叶的在线实时称重，并将数据发送至计算机内存；视觉系统同时监视、采集烟叶图像信息送至计算机内存进行处理；照明系统为CCD摄像头均匀、恒定的光源，可保证图像清晰。试验证明了系统的可行性，其辅助机构