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专利号: 2024108887534
申请人: 临沂大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于视觉的黑化枣酒发酵成熟度检测方法,其特征在于:包括以下步骤:通过图像采集设备对黑化枣酒发酵过程中的酒液进行实时拍摄,对拍摄的图像数据进行周期性采样,提取出酒液区域图像;

对酒液区域图像进行颜色空间转换,将RGB图像转换为HSV颜色空间图像,获取HSV颜色空间图像中每个像素的H、S和V值,并计算HSV颜色状态指数;

将黑化枣酒放置在光源和图像采集设备之间,周期性采集在稳定光源照射下的黑化枣酒液图像,通过黑化枣酒液图像中每个像素的亮度值和所有像素亮度值的平均值,计算获得黑化枣酒液的透明度指数;

通过黑化枣酒液图像中气泡的数量和每个气泡的直径,通过跟踪气泡在连续图像帧中的位置变化计算气泡上升速度,结合气泡数量、气泡直径以及气泡上升速度,计算获得气泡活跃度指数;

通过黑化枣酒液的透明度指数、HSV颜色状态指数以及气泡活跃度指数,计算获得发酵成熟度指数,建立发酵成熟度映射表,根据当前发酵天数和发酵成熟度指数,评估当前黑化枣酒液的发酵成熟度;

通过HSV颜色空间图像每个像素的H、S和V值,经过线性归一化处理后,计算获得HSV颜色状态指数,计算公式如下:;

其中,HSVI表示HSV颜色状态指数,M*N表示像素的总数,对于每个像素(i,j), 、以及 表示对应的H、S和V值, 、 以及 表示权重系数, ,, ;

通过每个像素的亮度值和所有像素亮度值的平均值,计算获得黑化枣酒液的透明度指数,计算公式如下:;

其中,TI表示透明度指数, 表示像素(i,j)的亮度值,M*N表示像素的总数,表示所有像素亮度值的平均值,ε为正数, ;

统计黑化枣酒液图像中气泡的数量,获取每个气泡的直径,通过跟踪气泡在连续图像帧中的位置变化计算气泡上升速度,计算公式如下:;

其中, 表示气泡上升速度, 表示气泡在 时间间隔内上升的高度;

结合气泡数量、气泡直径以及气泡上升速度,经过线性归一化处理后,计算获得气泡活跃度指数,计算公式如下:;

其中,BI表示气泡活跃度指数, 表示第k个气泡的直径, 表示第k个气泡的上升速度, ,K表示气泡数量, 、 以及 表示权重系数, , ,。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的黑化枣酒发酵成熟度检测方法,其特征在于:将RGB图像的红、绿以及蓝通道值归一化到0到1的范围内,找出最大值Max和最小值Min;

当Max等于Min,则色相H为0;

当Max为0,则饱和度S为0,否则, ;

亮度V等于最大值Max。

3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的黑化枣酒发酵成熟度检测方法,其特征在于:当Max是红色R,则 ;

当Max是绿色G,则 ;

当Max是蓝色B,则 。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的黑化枣酒发酵成熟度检测方法,其特征在于:通过黑化枣酒液的透明度指数、HSV颜色状态指数以及气泡活跃度指数,计算获得发酵成熟度指数,计算公式如下:;

其中,FMI表示发酵成熟度指数,HSVI表示HSV颜色状态指数,TI表示透明度指数,BI表示气泡活跃度指数, 、 以及 为权重系数, , , 。

5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的黑化枣酒发酵成熟度检测方法,其特征在于:建立发酵成熟度映射表,根据当前发酵天数和发酵成熟度指数,从发酵成熟度映射表中查找对应的成熟度等级,当发酵天数对应的发酵成熟度指数在预期成熟度指数范围内时,输出成熟度等级;当发酵天数对应的发酵成熟度指数不在预期成熟度指数范围内时,自动发出预警。