計算機視覺圖像處理技術在茶學領域應用分析

唐 毅

（蘇州科技大學，江蘇蘇州 215009）

當今這個信息化的時代，是科學技術起主導作用的時代，無論是某項事業、某個領域、某個國家還是整個世界，要想獲得長足的發展和進步，就離不開對科學技術的融合及應用，茶學也是如此。當前茶學發展所處的背景是科學化、專業化不斷深入發展，以及越來越深入的國際化發展趨勢。而當前正不斷完善和深入發展的計算機視覺圖像處理技術會對整個茶學領域產生深入的影響，該技術不僅與茶葉的生產相關，還與茶葉產品的品質控制和鑒定有密切聯系，可以說茶產業的發展是極為息息相關的。筆者正是在這一背景之下，展開了關于將計算機視覺圖像處理技術應用到茶學領域的研究，以期能對我國茶學領悟的專業化、科學化發展貢獻一份力量。

1 當前我國茶學專業已處于成熟發展的階段

在科學技術不斷發展的今天，我國整個茶產業也是處于不斷的專業化、科學化過程之中的。我國的茶產業可以說已經從最初單純的一個產業發展成為了一門有專門技術的專業科學，并催生出了相應的茶學專業。現今，我國的茶學專業已經處在了成熟發展的階段，具體來說這一階段主要有以下三個方面的表現。

1.1 科學化元素在茶學專業中的良好融入與發展

起初，我國的茶學專業的應用元素是較為單一的，也就是僅為生活元素；但當前我國的茶學專業在應用元素方面不斷豐富，已經發展成了以科學化元素為基礎。所謂以科學理念來指導茶學專業的發展，就是指在整個茶葉生產的過程中，都要融入進科技方面的因素，以先進的科學技術來取代某些較為落后且無法保證高效生產的茶學工藝，使從采茶到茶產品的制作、加工、鑒定、出售等都能借助科學技術手段來完成，總的來說就是要使科學化元素在茶學專業中獲得良好的融入和發展[1]。這樣，不僅能促進茶學產業生產、經營效率的提高，有效保障茶產品的品質，還能使整個茶學專業的專業化、科學化得到深入發展。

1.2 茶學專業已經躍出國門走向世界

茶學專業成熟發展的另一重要表現就是其發展的國際化趨勢，以及其向外傳播的深度和廣度。當今世界是一個一體化的世界，實現世界化、與國際接軌已經成為每個領域、每個國家的必然發展趨勢。起源于我國，作為我國優秀傳統文化的茶文化和茶產業已經躍出了國門，走向了世界。當前世界上很多國家和民眾都已經了解了我國的茶文化和茶產品，并且當前大家都認為茶學專業中已不僅僅是具有傳統性，而且還具有時代性和科學性，其中無論是從生產工藝來看、還是從產品制作和銷售來看，都是包含很多的先進要素的。可以說先進的科學技術與茶學專業之間是相輔相成的，首先先進的科學技術促進了茶學專業的成熟和進步，使其具有了走出國門、走向世界、與世界相融合、交流的可能性，反之茶學專業的發展也促進了先進科學技術的應用，保證了其實用性。

1.3 茶學專業中的科學融入呈現出多環節、多層級的特點

茶學專業中的專業性、科學性并不是僅表現在茶產業的某一個環節或某一個層級的，而是多環節、多層級的融合和應用。現今，我國的生物技術、化學技術都在不斷向前發展，而這些技術的成熟也帶動了茶葉的元素和成分研究技術的成熟，當研究清楚了茶葉的元素和成分之后，就能更好對茶產品進行有針對性的制作和利用，從而更好的促進茶學專業的向前發展[2]。此外，科學技術在茶學專業中的應用是貫穿于整個茶產業的過程的，即從茶樹種植、采茶到茶產品制作、加工、鑒定、銷售等，基本都會應用到科學技術。

2 計算機視覺圖像處理技術的基本發展情況

在當前這個信息化技術高速發展的時代，新型的計算機信息技術不斷研發出來，計算機視覺圖像處理技術就是其中一種。下面，筆者將對該種技術的基本發展情況及其在我國茶學領域中應用的客觀需要進行分析。

2.1 計算機視覺圖像處理技術的基本概念

所謂計算機視覺圖像處理技術，指的就是一種應用傳感器來獲得檢測圖像，并將圖像內容轉化為具體的數字信號，同時使用當前計算機硬件技術和軟件技術等一系列綜合技術方法來實現對計算機圖像數字信號的處理，進而在這一過程中通過對具體的目標圖像所檢測的特征值進行分析，從而實現對檢測產品的完善檢測的一項計算機信息技術[3]。在檢測某產品時，通過對該技術的應用，能更多也更深入的幫助檢測人員了解該產品的內在價值。在利用計算機視覺圖像處理技術來檢測某產品時，主要會經歷圖像讀取、圖像分析、數據獲取、數據分析等幾個關鍵過程。

2.2 計算機視覺圖像處理技術的基本發展

在計算機信息技術不斷發展成熟的過程中，計算機視覺圖像處理技術隨之發展起來了，該技術主要是利用計算機高級語言，通過軟件來實現的。當前幾乎社會上的整個生產領域都對計算機信息技術進行了應用，而將計算機視覺圖像處理技術應用到茶學領域中來，主要是為了對茶產品的層次性和優劣性作出區分[4]。可以說，計算機視覺圖像處理技術在茶學領域中的應用，已經成為了茶產業取得突破性發展的關鍵點。總而言之，將計算機視覺圖像處理技術應用到茶學領域中來，不論是對茶產業的發展而言，還是對茶學專業的發展而言，都是具有極為重要的意義的。

2.3 將計算機視覺圖像處理技術應用于茶學領悟的客觀需要

對于茶葉與茶產品之間的關系而言，茶產品是由茶葉加工制作而成的，那相應的茶葉的品質對于茶產品的品質可以說是起著決定性的作用的。茶葉的色澤度、鮮嫩程度、純凈度等都會對茶產品的品質產生重要的影響。而采用計算機視覺圖像處理技術，就能對茶葉的色澤度、鮮嫩度、純凈度等進行鑒定，從而使我們對其有準確的認知。

自古以來，我國對茶葉和茶產品質量的鑒定，依靠的都是茶農長久以來積攢下來的經驗，這些經驗可以說是我國勞動人民智慧的結晶，是極為優秀的。但是其應用會受到很多條件的限制，并且難以大規模的應用，其專業性程度也有待提升[5]。由此，在茶產業日益規模化、專業化發展的今天，為了提高對茶葉和茶產品鑒定的準確性、專業性和效率性，引入計算機視覺圖像處理技術已經成為了一種客觀需要。

3 計算機視覺圖像處理技術應用于茶學領域的具體方法

要想將計算機視覺圖像處理技術準確的應用到茶學領域中來，最主要的是要搞清楚其具體的應用方法是什么，只有這樣才能保證其應用過程中的實際可操作性。具體來說，就是要分別將計算機視覺圖像處理技術應用到茶葉的生產、茶葉產品的品質控制與茶葉產品的鑒定中來。

3.1 將計算機視覺圖像處理技術應用于茶葉的生產過程之中

茶葉的生產作為茶學領域中首要的一步，同時也是至關重要的一步，能否使計算機視覺圖像處理技術在其中得到良好的應用，是決定茶學領域在后續過程中能否得到良好發展的重要決定因素。

具體來說，我們在茶葉生產的過程中，既要遵循幾千年積攢下來的關于茶葉生產的傳統經驗，也要在茶葉生產的過程中融入進新興的科學技術，使其科學水平得到提升，這樣不僅能在很大程度上促進我國茶葉生產水平的進步，還能使茶葉生產機制得到創新。如今，我國的計算機信息技術發展的越來越成熟，同時其也被應用到了各種社會生產和社會發展之中。對于茶葉生產而言，將作為計算機信息技術之一的計算機視覺圖像處理技術應用進來，能夠優化茶葉生產過程中的數據采集和處理工作，同時能實時對茶葉生產過程中茶產品的品質進行監督和控制，這樣就涉及到了下一種具體的應用方法。

3.2 將計算機視覺圖像處理技術應用于茶葉產品的品質控制之中

對茶葉產品的品質進行控制，不僅是在茶葉生產過程中要做到這一點，在茶產品經營過程中也要注意這一點。

在茶葉生產過程中控制茶產品的品質，主要就是為了保證茶葉生產過程中茶葉的品質和質量，使種植出優質茶成為可能[6]。具體來說，就是要利用計算機視覺圖像處理技術來對茶樹以及生長過程中的茶葉的各成分和元素進行監控，然后根據分析結果來決定茶樹所需的肥料和養料等，然后對癥下藥，這樣就能在最大程度上保證茶樹的健康成長，從而使種植出優質的茶產品原材料成為可能。

在茶產品經營過程中控制茶產品的品質，主要就是為了保證茶產品經營的口碑和銷量。具體來說，就是要利用計算機視覺圖像處理技術來對茶產品制作的原材料的品質進行把控，在通過該技術對作為原材料的茶葉的成分和元素進行分析處理的基礎上，篩選出品質優良的茶葉，再用這些品質優良的茶葉來制作出品質優良的茶產品，從而滿足市場化的需求。這主要是因為茶產品的品質與茶葉的品質是息息相關的，茶葉的色澤、成分等因素會對茶產品的品質產生重要影響，所以利用計算機視覺圖像處理技術來對茶葉作出品質上的分類及處理是極為必要的。

3.3 將計算機視覺圖像處理技術應用于茶產品的鑒定過程之中

對于茶產業而言，最終會在市場上流通銷售的，往往都是經過制作加工之后的茶產品，但是對于茶產品而言，其品質如何，與其銷量是有著重要關聯的。因此，在茶產業中，對茶產品的品質進行鑒定也是一項必不可少的工作。

具體來說，所謂對茶產品的品質進行鑒定，其實主要是以茶產品為樣本，來對被制作加工的茶葉的品質進行鑒定。基本就是通過計算機視覺圖像處理技術來獲取茶葉的色澤參數值，然后通過對所獲得的色澤參數值進行分析處理來得出茶葉的色澤度，并以此確定作為原材料的茶葉的鮮嫩程度。茶葉的色澤與茶葉的品質是有著密切的聯系的，而且茶葉的色澤還會由于其采摘時間的長短而發生一定的變化，因此僅依靠茶農傳統的鑒定方式來通過色澤對茶葉的品質進行判斷是較為困難的，這種情況下我們就必須在其中引入作為新興科學技術的計算機視覺圖像處理技術。

4 結語

在當前，由于各地經濟發展水平和科技發展水平的不同，計算機視覺圖像處理技術還未能廣泛應用到我國各地的茶產業中去，很多地方茶葉的種植和茶產品的生產還依靠的是茶農傳統的經驗手段。但我們不可否認的是，在茶產業發展過程中，相較于茶農的傳統經驗而言，先進的計算機信息技術具有更大的優勢，尤其是在當前茶產業發展日益品質化、規模化的今天，促進計算機視覺圖像處理技術在茶產業中的應用更是極為必要的。因此，筆者認為應廣泛促進計算機視覺圖像處理技術在茶學領域的應用。