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专利名称：一种有机烤烟烟叶成熟度的快速无损检测方法
技术领域：
本发明涉及借助利用颜色变化检测物质的方法，特别涉及有机烤烟烟叶成熟程度的检测方法。
背景技术：
20世纪90年代初国外首先提出有机烟叶的概念。目前，有机烟叶生产主要分布在美、加拿大、巴西、德等国。2008年，云南、贵州开始尝试种植有机烟叶；2009年，云贵部分有机烟叶种植区域获得有机认证；2010年云南发布《有机烟叶》地方标准。目前，国内外有机烟生产在育苗及其设施(CN 101779593 A，一种有机烟苗的育苗方法，中国；CN 202197608 U，有机烟叶漂浮育苗盘，中国)、田间栽培管理(CN 102812832 A，一种有机烤烟的栽培方法，中国；CN 102093095 A，一种有机烟叶专用生物有机肥及其制备方法，中国；CN 102630478 A，一种有机烟草大田种植与田间管理方法，中国；US74750809A，ANTAGONISTIC BACTERIA FOR PREVENTING AND ELIMINATING THE BACTERIAL WILT OFCONTINUOUS CROPPING TOBACCO AND THEIR MICROBIAL ORGANIC FERTILIZER，美国)、烘烤(CN 102640977 A，一种能够有效保持有机烟叶品质的烘烤方法，中国；CN 102823933 A，一种有机烟叶的烤烟烘烤方法，中国)等方面均有相应操作规范。成熟度是烟叶质量的核心因素，而田间采收成熟度是烤后烟叶成熟度的基础，是烘烤工艺及卷烟加工工艺措施所无法弥补的。但是，目前国内外有机烟叶成熟采收仍然建立在常规烤烟采收标准上，没有 明确的量化指标和检测方法。中国专利数据库中涉及烟叶成熟程度检测的专利仅有CN202110131U号《烟叶成熟度检测装置》和CN102323221A号《烟叶成熟度检测方法及检测装置》两件，公开的检测方法和装置，是采集单元获取待检测烟叶的图像，并对该图像进行处理以建立或转换为HSV颜色模式的图像，并获取图像的H、S颜色分量值；根据给定数学模型计算出待检测烟叶的成熟度等级MD。不难看出，这种方法需要绘制大量图像，工作量大，且仍有视觉误差。叶片颜色是判断烟叶成熟特征的重要指标之一，但易受人主观因素的影响。因此，仅依靠人的视觉判断烟叶成熟度，在一定程度上存在着不稳定性问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种有机烤烟烟叶成熟度的快速无损检测方法，采用便携式色差计，检测大田有机烤烟成熟期间烟叶颜色值变化，根据不同成熟度烟叶颜色值的变化范围，量化烟叶采收成熟度。为了实现上述目的，发明人提供的方法是在有机烟叶正常成熟采收前，从移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择10 20株烟，用便携式色差计，从下往上地测定中部叶I 3片烟叶的L*a*b*或/和L*C*h*颜色值，根据颜色值确定烟叶成熟度；具体做法是:
使用L*a*b*颜色值判断有机烟叶成熟度:首先，通过校正板校正色差计，设置颜色测定L*a*b*等相关指标，然后测量烟叶；当测定的I 3片有机烟叶颜色值L*在62 74之间，a*值在-7 O之间，b*值在50 62之间时，则定义为检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤；
使用L*C*h*颜色值判断有机烟叶成熟度:首先，通过校正板校正仪器，设置颜色测定L*C*h*等相关指标，然后测量烟叶；当测定的I 3片有机烟叶颜色值L*在62 74之间，C*值在50 62之间，h*值在85 100之间时，则定义为检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤；
所述L*a*b*颜色值中，L*为亮度值:从黑到白，表示亮度，O 100 ;a*为红度值:从绿到红，-A +A ;b*为黄度值:从蓝到黄，-B +B ;所述L*C*h*颜色值中，L*为亮度值:从黑到白，表示亮度，O 100 ;C*表示彩度；H*表示色相角。上述便携式色差计的型号为CR-410。上述测定操作中，每叶应选择检测6个点，即主脉两侧叶片中央的叶尖部、中部和叶基部，尽量避 开叶片主支脉，然后取其平均值。发明人指出:上述L*a*b*和L*C*h*颜色值可同时判断有机烟叶成熟度，也可单一进行检测判断；上述成熟烟叶的颜色值是经过多名专家长期实践的经验数值。本发明的方法解决了有机烤烟成熟采收过程中一直没有明确的指标和测定方法的难题。该方法指标明确，具有客观的判断指标，能够量化成熟度指标，能够减少视觉造成的误差，而且容易操作和掌握。采用该方法判断有机烟叶成熟度，采收烘烤后烟叶颜色均匀一致，质量提高，色度好，香气足。适用于烟草种植与加工行业。


图1是色差计测定有机烟叶位点示意图，其中黑点为测试点。图2是L*a*b*颜色值与有机烟叶成熟程度关系图。图3是L*C*h*颜色值与有机烟叶成熟程度关系图。
具体实施例方式实施例1
2011-2012年在贵州省烟草科学研究院福泉烤烟烘烤试验基地进行了第一次有机烤烟成熟采收烘烤试验。为了准确确定有机烟叶成熟程度，明确烟叶成熟标准，在移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择20株烟，用便携式色差计测定中部(从下往上)1 3片烟叶L*a*b*颜色值。每叶应选择检测6个点，即主脉两侧叶片中央的叶尖部、中部和叶基部，尽量避开叶片主支脉，然后取其平均值。第I片叶的L*a*b*平均值分别为:67.57,-4.64、57.08 ;第2片叶的L*a*b*平均值分别为:67.22,-5.24,56.76 ;第3片叶的L*a*b*平均值分别为:67.12,-5.31,56.72，均在适宜范围之内，表明检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤。此时，采收I 3叶进行烘烤。以常规有机烟叶成熟度采烤方式作为对照，结果表明，采用此方法进行采收烘烤的有机烟叶，烤后烟叶上等烟增加8.24%，均价提高1.32元/kg，烟叶香吃味明显提闻。实施例2
2011-2012年在贵州省烟草科学研究院福泉烤烟试验基地进行了第二次有机烤烟成熟采收烘烤试验。为了准确判断有机烟叶成熟程度，明确烟叶成熟标准，在移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择20株烟，用便携式色差计测定中部(从下往上)1 3片烟叶L*C*h*颜色值。每叶应选择检测6个点，即主脉两侧叶片中央的叶尖部、中部和叶基部，尽量避开叶片主支脉，然后取其平均值。第I片叶的L*C*h*平均值分别为:67.81,57.32、96.74 ;第2片叶的L*C*h*平均值分别为:66.25,56.75,94.8 ;第3片叶的L*C*h*平均值分别为:65.63,56.15,92.87，均在适宜范围之内，表明检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤。此时，以常规有机烟叶成熟度采烤方式作为对照，结果表明，采用此方法进行采收烘烤的有机烟叶，烤后烟叶上等烟增加5.18%，均价提高0.62元/kg，烟叶香吃味明显提高。实施例3
2011-2012年在贵州省烟草科学研究院福泉烤烟试验基地进行了第三次有机烤烟成熟采收烘烤试验。为了准确确定有机烟叶成熟程度，明确烟叶成熟标准，在移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择20株烟，用便携式色差计测定中部(从下往上)I 3片烟叶L*a*b*C*h*颜色值。每叶应选择检测6个点，即主脉两侧叶片中央的叶尖部、中部和叶基部，尽量避开叶片主支脉，然后取其平均值。第I片叶的L*a*b*C*h*平均值分别为:73.59、-0.45,61.15,61.19,90.15 ;第 2 片叶的 L*a*b*C*h* 平均值分别为-J2.45、-2.11、58.73,58.81,97.19 ’第 3 片叶的 L*a*b*C*h* 平均值分别为:70.13、-0.14,51.81,51.81、99.95，均在适宜范围之内，表明检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤。此时，以常规有机烟叶成熟度采烤方式作为对照，结果表明，采用此方法进行采收烘烤的有机烟叶，烤后烟叶上等烟增加3.26%，均价提高0.48元/kg`，烟叶香吃味明显提高。
权利要求
1.一种有机烤烟烟叶成熟度的快速无损检测方法，其特征是在有机烟叶正常成熟采收前，从移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择10 20株烟，利用便携式色差计，从下往上地测定中部I 3片烟叶的L*a*b*或/和L*C*h*颜色值,根据颜色值确定烟叶成熟度；具体做法是: 使用L*a*b*颜色值判断有机烟叶成熟度:首先，通过校正板校正色差计，设置颜色测定L*a*b*等相关指标，然后测量烟叶；当测定的I 3片有机烟叶颜色值L*在62 74之间，a*值在-7 O之间，b*值在50 62之间时，则定义为检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤； 使用L*C*h*颜色值判断有机烟叶成熟度:首先，通过校正板校正仪器，设置颜色测定L*C*h*等相关指标，然后测量烟叶；当测定的I 3片有机烟叶颜色值L*在62 74之间，C*值在50 62之间，h*值在85 100之间时，则定义为检测烟叶已经成熟，可以一次采收烘烤； 所述L*a*b*颜色值中，L*为亮度值:从黑到白，表示亮度，O 100 ;a*为红度值:从绿到红，-A +A ;b*为黄度值:从蓝到黄，-B +B ;所述L*C*h*颜色值中，L*为亮度值:从黑到白，表示亮度，O 100 ;C*表示彩度；H*表示色相角。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述便携式色差计的型号为CR-410。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述测定操作中，每叶应选择检测6个点，即主脉两侧叶片中央 的叶尖部、中部和叶基部，避开叶片主支脉，然后取其平均值。
全文摘要
一种有机烤烟烟叶成熟度的快速无损检测方法，该方法是在有机烟叶正常成熟采收前，从移栽期和栽培管理措施一致的烟田中随机选择10～20株烟，用便携式色差计分别测定中部(从下往上)1～3片烟叶L*a*b*或/和L*C*h*颜色值，根据该值确定烟叶成熟度。本发明的方法解决了有机烤烟成熟采收过程中一直没有明确的指标和测定方法的难题。该方法指标明确，具有客观的判断指标，能够量化成熟度指标，能够减少视觉造成的误差，而且容易操作和掌握。采用该方法判断有机烟叶成熟度，采收烘烤后烟叶颜色均匀一致，质量提高，色度好，香气足。适用于烟草种植与加工行业。
文档编号G01N21/25GK103245618SQ20131019569
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者武圣江, 谢已书, 罗勇, 潘文杰, 赵会纳, 邹焱, 李国彬, 张长云, 韦克苏, 李德仑, 姜均 申请人:贵州省烟草科学研究院