利用圖像處理技術對烤煙烘烤過程主要化學成分預測研究.pdf

1、為了研究烘烤過程中烤煙主要化學成分的無損檢測，本文以烤煙烘烤過程中不同階段的煙葉作為研究對象，采用圖像處理技術提取鮮煙葉、烘烤過程的38℃、42℃、46℃、54℃和烤后樣煙葉的顏色特征值色調(H)、飽和度(S)、亮度(V)和紋理特征值角二階矩(W1)、熵(W2)、逆差距(W3)、相關度(W4)，結合BP神經網(wǎng)絡建立預測模型，初步實現(xiàn)了對煙葉不同烘烤階段的總糖、還原糖、淀粉、煙堿和總氮含量的無損檢測。主要研究結果如下:
　　煙葉的顏

2、色特征值色調(H)和亮度(V)均與主要化學成分呈極顯著性相關，飽和度(S)與總糖和淀粉含量呈正相關，相關系數(shù)分別為0.705和0.717，其中色調(H)與總糖和淀粉呈顯著負相關，相關系數(shù)分別為-0.963和-0.962，與還原糖、總氮和煙堿呈顯著正相關，相關系數(shù)分別為0.903，0.915和0.941;亮度(V)與總糖和淀粉含量呈正相關，相關系數(shù)分別為0.785和0.766，與還原糖、總氮和煙堿呈負相關，相關系數(shù)分別為-0.715，-0

3、.786和-0.789。
　　煙葉的紋理特征值與大多數(shù)化學成分相關性較好，其中角二階矩五種化學成分均呈極顯著性相關(P＜0.01)，熵與淀粉呈顯著性相關(P＜0.05)，與其余四種化學成分呈極顯著行相關(P＜0.01)，逆差距和相關度與還原糖含量呈顯著性相關(P＜0.05)。結果表明，不同烘烤階段的烤煙主要化學成分與顏色和紋理特征有密切關系，在一定程度上可以通過烤煙的顏色和紋理特征值來反映烤煙的內在化學成分變化。
　　網(wǎng)絡預

4、測值與真實值吻合度較高，相關系數(shù)R值均在0.9以上，主要化學成分的預測值準確率較高，與真實值非常接近。最大絕對誤差為0.97，最大相對誤差為5.81％;總糖的預測絕對誤差在0.08～0.97之間，相對誤差在0.28～4.48之間;還原糖的預測絕對誤差在0.02～0.38之間，相對誤差在0.14～1.90之間;總氮的預測絕對誤差在0.01～0.04之間，相對誤差在0.79～1.79之間;煙堿預測值與實測值的絕對誤差在0.01～0.05之間