基于Compact-YOLO v4的茶叶嫩芽移动端识别方法

茶叶嫩芽精准识别是实现嫩芽智能化采摘的前提与基础,采用视觉和深度学习的嫩芽识别方法逐渐成熟,但该方法过度依赖于高性能硬件,不利于采茶机器人移动端的部署,针对这一问题,本文提出一种基于Compact-YOLO v4算法的茶叶嫩芽移动端识别方法。首先对YOLO v4算法的Backbone网络和Neck网络进行改进,将Backbone网络替换为GhostNet,将Neck网络中传统卷积替换为Ghost卷积,改进后的模型内存占用量仅为原来的1/5。接着运用迁移学习的训练方法提升模型精度,试验表明,Compact-YOLO v4算法模型的精度、召回率、平均精度均值、F1值分别为51.07%、78.67%、72.93%和61.45%。最后将本文算法模型移植到PRO-RK3568-B移动端开发板,通过转换模型、量化处理、改进部署环境3种方式,降低模型推理计算对硬件性能的需求,最终在保证嫩芽识别准确率的前提下,实现了优化模型推理过程、减轻移动端边缘计算压力的目的,为茶叶嫩芽采摘机器人的实际应用提供了技术支撑。

茶园土壤板结成因及改良措施研究进展

茶树的生长习性决定了我国茶园大部分处在丘陵山区并且区域内降雨量较大,雨水对地表的冲刷作用强,容易发生水土流失,土壤自然沉降加上不合理的耕作、施肥方式以及人为踩踏和机械压实的作用导致茶园土壤板结现象日益严重。土壤板结引起的茶园土壤退化导致茶叶品质下降、茶叶产量降低、茶园土壤理化性质变差、茶园生态系统阈值减小以及茶园管理和施肥成本升高,这些问题一直困扰着我国茶产业的发展。解决茶园土壤板结问题的主要措施有合理的耕作措施、搭配科学的施肥用量、增施有机肥、使用土壤改良剂、茶树绿肥套种、秸秆覆盖还田等。

立柱式紧压茶叶机设计

世界上生产的茶叶以条索和片状为主,紧压茶有蒸压后发酵的砖茶和沱茶。为此,介绍了一种立柱式紧压茶叶机来加工成紧压茶块的方法,并就其工作原理及立柱的受力情况进行了初步研究分析。试验证明,利用所设计的紧压茶叶机即可以压砖茶,又可以压小块绿茶,不仅降低了工人的劳动强度,而且提高了生产效率和紧压茶的品质。

干燥工艺对重庆沱茶及其毛茶风味品质的影响

以重庆地产茶鲜叶为原料加工重庆沱茶,比较60℃烘干(1号)、80℃烘干(2号)、晒3 h+60℃烘干(3号)、晒3 h+80℃烘干(4号)4种干燥工艺对重庆沱茶及其毛茶风味品质的影响。结果表明,1、2号毛茶、沱茶综合感官品质好于3、4号毛茶、沱茶。3号毛茶茶多酚质量分数较低为31.3%,游离氨基酸、水浸出物、香气物质质量分数较高分别为2.2%、43.9%、182.57μg/L,烯、醇类较多分别为16、7种。1号毛茶香气种类数量和含量均最多分别为54种、190.27μg/L,2、4号毛茶香气含量较少。经压制后,各沱茶游离氨基酸、醇、醛、烯、酸含量降低,咖啡碱含量升高,3号沱茶茶多酚、游离氨基酸、水浸出物含量无显著变化,香气种类数量以及含量均最多分别为50种、252.11μg/L,酮类、酯类含量增加较多分别为64.6%、113%,1号沱茶酮类增加2种,2、4号沱茶香气种类、含量减少。正交偏最小二乘法判别分析共识别出11种差异性香气物质,其中烯类5种,1、3号毛茶差异性香气物质种类较多,其对应的沱茶正二十一烷含量较高。β-紫罗酮在各茶样中的气味活度值(odor active value,OAV)大于10,芳樟醇在1号、3号毛茶及沱茶中的OAV均大于1。综上所述,1号、3号毛茶及沱茶综合品质较好,其对应的干燥工艺更适合于重庆沱茶加工。

茶与茶制品紧密堆积密度测定方法研究

使用茶与茶制品紧密堆积密度测定仪对所采集的碎茶和茶制品的紧密堆积密度进行测定,比较振动次数对测定结果的影响,并对测定方法的重复性进行了研究。结果表明,片末型碎茶在振动150次后,紧密堆积密度基本达到稳定值;颗粒型碎茶在振动100次后,紧密堆积密度基本达到稳定值;茶制品在振动100次后,紧密堆积密度基本达到稳定值。对于碎茶和茶制品的紧密堆积密度连续测定10次后,其结果的变异系数均小于1%。碎茶紧密堆积密度测定,振动次数宜选用150次;茶制品紧密堆积密度测定,振动次数宜选用100次。所建立的测定方法对于碎茶和茶制品紧密堆积密度测定结果的重复性均较高。

手动式紧压绿茶机的研制

为了给手动式紧压绿茶机的设计以及茶叶压制工艺流程的制订提供技术依据,对紧压绿茶机的基本结构和工作原理进行了研究,对半烘炒绿茶的放置时间,不同材质的模具进行了大量的试验,结果表明,作用在茶叶单位面积上的压力为0.9～1.1MPa时,被压出的茶汁少,易成型,将半烘炒后的绿茶放置10～20min,模具采用硬木或无毒PVC材料,茶叶的成型效果以及成型后的表面质量为最好.

茶叶紧压机的凸轮推杆运动分析

采用凸轮顶杆式压紧机构设计了一种小型茶叶紧压机,可以克服传统手工包揉成型制作紧压茶劳动强度大、工效低和形状不规范等缺点,同时具有结构简单、成本低、效率高和适用性强的特点。对其凸轮推杆机构进行了运动分析、受力分析和结构的研究设计,从而为提高紧压茶品质和保持其物理性质提供理论依据。