基于机器视觉的烟叶自动分组方法

烤烟烟叶的分组依据主要有烟叶的部位和颜色,传统的分组方法主要是依靠人的感官(视觉、触觉、嗅觉)进行分组评判,这种评判方法主观随意性强,容易受到个人因素和环境因素的影响.为了克服这一缺点,利用机器视觉技术,对福建三明产区的K326烤烟,除完熟组以外的7个主组共78片烟叶提取外观特征,包括烟叶的几何特征(如长度、宽度、伸缩度、面积)和颜色特征(如色调、饱和度).将传统烟叶分组中定性的分组因素量化,再经过模糊综合评判方法判断烟叶的组别,为烟叶进一步精准化分级做准备.分组实验的正确率为91.30%,已经达到了人工分组水平.     

浅析光滑烟叶产生原因、内在品质及其在分级中的实际应用

通过对光滑烟叶产生原因及其内在品质的分析，探讨具有不同外观特征的光滑烤烟与烟叶品质的关系及其规律，提出光滑类烟叶在实际操作中的合理分组及定级方法；为烤烟生产、收购提供实用性的技术策略，为卷烟的工艺配方和低质烟叶的合理利用方面提供有价值的参考依据。     

基于图像特征和GA-SVM的烤烟烘烤阶段识别研究

密集烤房内烤烟烘烤阶段的自动识别是建立智能化烟叶烘烤系统的重要环节.为了有效地识别烤房内烤烟的烘烤阶段,该文提出了一种基于图像特征和GA-SVM(Genetic Algorithm-Support Vector Machine)相结合的方法.该方法将机器视觉系统提取的烤烟图像特征作为SVM的输入参数,通过GA全局搜索特性选取出模型的最优特征子集,最后通过多分类SVM实现对烘烤阶段的识别,同时验证了选取特征的有效性.仿真结果表明:从9个原始特征中筛选出5个图像特征,总体识别精度从93.7%提高到96.5%,能有效地识别烤烟的烘烤阶段,具有良好的在线应用前景.     

重庆烟区烤烟生态环境与颜色变化的典型相关分析

为了解重庆烟区烤烟生育期内的生态环境差异与颜色变化差异,进一步推进"渝金香"烟叶品牌的精益生产,对不同部位烤烟生长的生态条件进行监测,并对不同部位烤烟生育期的颜色变变化进行分析。结果表明:(1)生育期内不同部位烤烟的生育期的生态环境有较大差异;(2)烤烟在生育期内亮度(L~*)不断增加,而a~*均表现为先降低后增加的趋势, b~*值表现为逐渐增加的趋势其中中部叶在成熟期明显高低上部叶;(3)典型相关分析表明气温与降雨量的变化低对烤烟颜色的变化有较大程度的影响,降雨量越低,烟叶黄色越浓。     

湖北烤烟多酚类物质质量分数及其与海拔高度的关系分析

分析了湖北K326烤烟多酚类物质含量特征及其与海拔高度的关系.结果表明:(1)湖北烤烟多酚类物质总量平均为37.63mg/g,随叶位由上而下逐步增加.(2)相关分析表明,C3F和X2F等级烟叶多酚物质总量随海拔升高显著增加.(3)聚类分析将海拔高度与烟叶单宁类物质含量、莨菪亭、黄酮类物质含量、多酚类物质总量共5项指标分为3类.海拔高度为1050～1200m左右时,各等级烟叶多酚类物质总量相对较高.     

基于反射与透射图像结合的烟叶自动分级研究

人工进行烟叶外观分级需由日视和手感同时进行,而现有的利用计算机视觉技术对烟叶进行自动识别时,通常只利用了烟叶的反射图像,对烟叶的内部品质特征难以进行有效的模拟.本研究在自行设计制作的灯箱内拍摄同一烟叶的反射和透射二幅图像,通过数字图像处理技术自动提取烟叶的颜色和几何特征.运用人工神经网络建模,解决分级过程中的复杂非线性关系.实验结果证明,透射图像特征能够反映烟叶的某些内部分级因素,结合二类图像特征进行的识别效率明显高于使用某一类图像单独进行识别.同时,建模时所需特征参数大大减少,提高了运行效率和适应性.     

烟叶颜色测量与分析

研究了烟叶颜色测量技术,综合多种色度系统,以模拟人的视觉并可对整片烟叶颜色进行定量分析。通过几种典型颜色烟叶的测量分析,表明该方法是可行的。     

建立烤烟香气评价系数

根据烤烟烟叶的质量特征建立烤烟香气质量评价系数,可以反映不同品种和不同产地的烟叶质量特征。     

云南省不同品种和产区烤烟中钾含量的差异分析

为掌握云南烟叶钾含量的特征情况,对2004～2008年全省12个烤烟种植区的8727个烤烟烟叶样品的不同产烟区和不同主栽品种烟叶中的钾含量进行了统计分析.结果表明:云南省烤烟上、中部位烟叶样品的钾含量(w,下同)绝大部分在1.0%～2.5%之间,下部烟叶样品的钾含量绝大部分在1.5%～3.0%之间;钾含量的平均值上部为1.63%、中部为1.80%、下部为2.13%.部位间烟叶钾含量差异达显著水平,下部叶钾含量显著高于中部叶,中部叶显著高于上部叶.各部位烟叶样本钾含量在州市间和品种间均存在一定的差异.地州间钾含量总体是普洱市、保山市和临沧市相对较高;昭通市、丽江市和楚雄州相对较低,差异达显著水平.云南4个主栽品种烟叶钾含量上部、中部叶是红大和K326显著高于云烟85和云烟87,云烟85和云烟87差异不显著;下部叶则是K326和云烟87显著高于云烟85和红大,云烟85和红大差异不显著.     

机器视觉技术在烟草异物剔除系统中的应用

作为工业自动化、智能化的一个核心技术领域,机器视觉技术在工业应用中的作用日趋突出.烟草异物剔除系统是根据烟叶的色度来识别和剔除异物的.在实际应用中,由于纸箱板、麻绳等的颜色和烟叶颜色极其相似,想剔除这类杂物是很困难的.就此问题文中给出了一种有效的过滤方法.该方法使纸箱板、麻绳等的剔除率得到了很大提高.     

云南烤烟种植气候变化及其影响研究

基于1961-2010年众多站点气候数据和烤烟生产调查,使用统计学方法和指标,结合烤烟生态学理论和相关文献,系统分析并阐明云南烤烟生长季气候变化及其影响,并提出应对气候变化影响的对策建议.结果表明,50 a来云南烤烟大田生长季气候变暖显著,生长季各阶段日照和雨量的均值和标准差无显著变化,但移栽伸根期雨量和烟叶品质主要形成期日照时数年际波动大;1990年以来气候变暖明显加剧,移栽伸根期雨量年际波动突出;气候变暖、雨季开始期有所提前,与栽培技术进步和水利条件改善相结合,造成气候趋势变化对烤烟种植和烟叶品质的影响利大于弊;但极端气候(4-5月重旱、7-8月“寡照低温”、6-8月多雨洪涝等)对烤烟种植和烟叶品质影响较大,气候年际波动影响显著.把气候变化的有利影响视为发展机遇,关注极端气候、气候年际波动影响和各地气候利弊,是云南烟草业应对气候变化的重要策略.     

贵州山地醇甜香烟叶中5-羟甲基糠醛的含量及分布特征

以贵州山地醇甜香烟叶及省外各特色区域烟叶为样本,研究5-羟甲基糠醛在各样本中的含量、分布特征及其相互关系,旨在为贵州山地醇甜香特色烟叶生产及卷烟企业采购优质烤烟原料提供理论依据.     

云南主产烟区烤烟质量评价指标体系的构建

影响云南烟叶资源差异的主要因素是云南烟叶产区间鲜明的气候差异.而气候差异导致了不同烟叶化学成分的差异,也导致云南各产区烟叶不同的内在品质特点.通过集成简单相关、一元线性回归、典型相关分析三种数理统计方法,对5个烟叶常规烟气和20个主要化学成分的数据进行分析,解决指标冗余的问题,筛选了总糖、总氮、氯、挥发碱、钾、pH值、果胶质、水溶性灰分碱度、乙醇提取物、二氯甲烷提取物、氨基氮等11项指标来建立云南烤烟主产区烟叶质量评价的指标体系.     

岩溶隧道突水突泥防突评判方法及其工程应用

为实现对岩溶隧道安全性的快速评价,采用统计与理论分析相结合的方法,针对岩溶隧道突水突泥灾害的灾害源和防突结构,选取水动力条件、不良地质、防突厚度及围岩特征这4个方面因素,建立一种适用于工程现场的突水突泥快速判识方法即岩溶隧道突水突泥防突评判方法(PSAM法),构建突水突泥防突评判影响因素指标体系,即以防突厚度、水压力特征、不良地质、岩体质量和完整性为主要影响因素,围岩节理状态、水源补给条件、水力连通性、岩石强度为次要影响因素,岩层走向与倾角、地应力、岩体透水性特征为修正因素,提出各影响因素的分类方法和等级划分体系,形成适用于工程现场快速查询与评判的影响因素分级与评分表,阐述防突评判实施流程。将该评判方法应用于宜万(湖北宜昌—重庆万县)铁路野三关隧道"602溶腔"大型突水突泥灾害工程。研究结果表明:该评判方法克服了现有突水突泥风险评价不能描述防突结构围岩特征及厚度影响作用的不足以及传统最小安全厚度计算方法针对孕险环境和围岩特征等重要影响因素考虑不全面的欠缺;工程应用结果验证了该评判方法的科学性和实用性。     

一种基于MPEG-7颜色特征的图像检索方法

提出一种新的颜色直方图以及相似性度量的表示方法,克服了传统直方图的不足.首先,采用基于MPEG-7视觉内容的颜色作为相似颜色区域内的特征值,对像素颜色值进行非均匀的量化之后,计算每一种颜色出现的概率,并抽取主要颜色特征作为特征向量存储在图像数据库中.最后,根据模糊集合理论的一种距离函数可计算出颜色直方图的相似度.实验结果证实,该方法具有较好的精确性和可行性.     

烟株叶片化学差异及聚类分组法在烟叶分组中的应用

选取云南烤烟云87、K326和红花大金元植株,通过测定烟株每片烟叶总糖、总氮和烟碱含量,研究这3个化学成分在植株不同部位的分布规律,并用聚类法对数据进行分析.结果表明,烟株不同部位叶片的化学成分差异变化规律非常明显,从基叶到顶叶,总氮和烟碱含量由低到高,总糖含量则先升高后降低.对植株叶片分组的聚类分析结果与国标分组基本一致,从而在内在化学质量差异性上印证了国标部位分组的科学性,同时也表明烟叶原料进一步精细化分组的可行性.     

化学成分-朴素贝叶斯分类算法的烟叶产地模式识别

把总糖、还原糖、总氮、烟碱、总氯和总钾这6个成分含量作为影响烤烟烟叶产地的自变量,利用朴素贝叶斯分类算法(NBC)建立烤烟烟叶生产地的判别模型.结果表明,用朴素贝叶斯分类建立的烟叶产地识别模型建模、留一法、预报准确度分别为91.24%、89.05%和88.24%,而用支持向量机分类和K点最近邻分类建立的烟叶产地识别模型的准确率均低于朴素贝叶斯分类建立的模型.可见利用朴素贝叶斯分类算法对烟叶产地进行模式识别研究,可以很好地反映烟叶样本由于产地的不同带来的差异.因此可以将NBC算法引入到烟草行业的研究中.     

外部因素影响烟叶成熟度和理化特性的研究进展

本文通过对近年来国内对于烟叶成熟度和其理化特性的研究，归纳出影响烟叶成熟度，导致烟叶理化特性的不同的主要外部因素包括：品种、种植区域、土壤肥力、水分。总结出它们对烤烟工艺及理化特性的影响。     

基于感知的大范围人造对象图像结构特征抽取

基于内容的图像检索(CBIR)系统传统上仅仅使用颜色特征和纹理特征进行图像的底层分析,不足以满足检索性能的要求.要提高基于内容图像检索的鲁棒性,需要检索系统能分析更多的图像底层特征.对于包含大范围人造对象(比如:建筑物、高塔、桥梁和其他结构对象)的图像,提出应用感知分组(perceptual grouping)规则抽取图像的结构特征,并结合使用该结构特征,对特定的图像库进行分类和客观评价.     

基于内容的图像检索技术

综合视觉特性,基于内容的图像检索图像特征提取的关键是图像低层视觉特征的提取技术,内容主要包括图像的颜色特征、形状特征以及颜色的空间分布特征,采用线性组合以及加权颜色空间分布熵四种方法来提高图像信息熵和空间分布熵进行图像检索的性能。