利用圖像處理技術(shù)對烤煙烘烤過程主要化學(xué)成分預(yù)測研究.pdf

1、為了研究烘烤過程中烤煙主要化學(xué)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(shù)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(diào)(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(guān)度(W4)，結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立預(yù)測模型，初步實(shí)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(jié)果如下:
　　煙葉的顏

2、色特征值色調(diào)(H)和亮度(V)均與主要化學(xué)成分呈極顯著性相關(guān)，飽和度(S)與總糖和淀粉含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.705和0.717，其中色調(diào)(H)與總糖和淀粉呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)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(guān)，相關(guān)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(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.785和0.766，與還原糖、總氮和煙堿呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)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(xué)成分相關(guān)性較好，其中角二階矩五種化學(xué)成分均呈極顯著性相關(guān)(P＜0.01)，熵與淀粉呈顯著性相關(guān)(P＜0.05)，與其余四種化學(xué)成分呈極顯著行相關(guān)(P＜0.01)，逆差距和相關(guān)度與還原糖含量呈顯著性相關(guān)(P＜0.05)。結(jié)果表明，不同烘烤階段的烤煙主要化學(xué)成分與顏色和紋理特征有密切關(guān)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(nèi)在化學(xué)成分變化。
　　網(wǎng)絡(luò)預(yù)

4、測值與真實(shí)值吻合度較高，相關(guān)系數(shù)R值均在0.9以上，主要化學(xué)成分的預(yù)測值準(zhǔn)確率較高，與真實(shí)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(yù)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(yù)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(yù)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(yù)測值與實(shí)測值的絕對誤差在0.01～0.05之間