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基于区域亮度自适应校正的茶叶嫩芽检测模型

农业工程学报 2021年第22期37卷 278-285页

作者：吕军方梦瑞姚青武传宇贺盈磊边磊钟小玉浙江理工大学信息学院杭州310018 浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 中国农业科学院茶叶研究所杭州310008 浙江茗皇天然食品开发股份有限公司杭州310030

自然光照下不同时间采集的茶叶图像存在亮度不均的现象。由于高亮度图像对比度差且嫩芽特征显著性弱,造成高亮度图像中存在较多嫩芽的漏检。针对现有茶叶嫩芽图像自动检测方法对光照变化的敏感性,该研究提出一种基于区域亮度自适应校正... 详细信息

自然光照下不同时间采集的茶叶图像存在亮度不均的现象。由于高亮度图像对比度差且嫩芽特征显著性弱,造成高亮度图像中存在较多嫩芽的漏检。针对现有茶叶嫩芽图像自动检测方法对光照变化的敏感性,该研究提出一种基于区域亮度自适应校正的茶叶嫩芽检测模型。首先,对不同时间采集的龙井43茶叶图像进行灰度化;然后,计算灰度图的平均灰度(Average Gray,AG)值,对AG值在[170,230]的高亮度图像进行不同尺寸的分块处理和局部区域伽马亮度自适应校正;最后,在相同的训练集和测试集训练多个深度学习检测模型。测试结果表明,基于YOLOv5+CSPDarknet53的检测模型比SSD+VGG16、Faster RCNN+VGG16、YOLOv3+Darknet53和YOLOv4+CSPDarknet53模型具有更优的嫩芽检测性能,精确率和召回率分别为88.2%和82.1%。对YOLOv5检测结果进行检测抑制,有效避免了同一目标被多次框选的冗余现象。[30,90)和[90,170)亮度区间内嫩芽图像具有较强的显著性特征和较高的检测精度与召回率。相较于AG值在[170,230]的高亮度原始图像的检测结果,对高亮度图像进行2×3分块和局部区域亮度自适应校正后,YOLOv5嫩芽检测召回率提高了19.2个百分点。对不同光照条件下采集的茶叶图像进行测试,基于区域亮度自适应校正的茶叶嫩芽YOLOv5检测模型获得了92.4%的检测精度和90.4%的召回率。该模型对光照强度变化具有较强的鲁棒性,研究结果可为自然光照条件下茶叶嫩芽机械采摘作业提供参考。

关键词：机器视觉目标检测茶叶嫩芽光照强度分块亮度自适应校正 YOLOv5

SPME-GC-MS联用技术分析茉莉花茶的挥发性成分

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中国食品学报 2013年第6期13卷 234-239页

作者：施梦南唐德松龚淑英张颖彬顾志蕾浙江大学农业与生物技术学院茶学系杭州310058

采用固相微萃取技术(SPME)提取不同价格的茉莉花茶的香气成分,经GC/MS分析,检测出多种挥发性成分。检测结果表明:茉莉花茶中的2-氨基-苯甲酸甲酯、吲哚和顺-3-己烯醇苯甲酸酯的相对含量与价格成正相关,而乙酸苯甲酯、α-法尼烯与价格呈... 详细信息

采用固相微萃取技术(SPME)提取不同价格的茉莉花茶的香气成分,经GC/MS分析,检测出多种挥发性成分。检测结果表明:茉莉花茶中的2-氨基-苯甲酸甲酯、吲哚和顺-3-己烯醇苯甲酸酯的相对含量与价格成正相关,而乙酸苯甲酯、α-法尼烯与价格呈负相关。

关键词：茉莉花茶挥发性成分 SPME GC MS法

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近红外光谱分辨率对绿茶氮含量模型的影响

光谱学与光谱分析 2013年第7期33卷 1786-1790页

作者：杨丹刘新刘洪刚张颖彬尹鹏中国农业科学院茶叶研究所农业部茶叶质量监督检验测试中心浙江杭州310008 Thermo Fisher Scientific(China) 上海201206

以绿茶为研究对象,氮含量为定量分析指标,研究了不同分辨率(2,4,6,8,16cm-1)对近红外光谱图及氮含量模型的影响。结果表明:仪器的分辨率影响光谱图的质量,分辨率越高,得到的信息越丰富,但同时噪音增大;分辨率越低,光谱图更加平滑,信息... 详细信息

以绿茶为研究对象,氮含量为定量分析指标,研究了不同分辨率(2,4,6,8,16cm-1)对近红外光谱图及氮含量模型的影响。结果表明:仪器的分辨率影响光谱图的质量,分辨率越高,得到的信息越丰富,但同时噪音增大;分辨率越低,光谱图更加平滑,信息量减少,当分辨率太低时光谱失真严重。分辨率为4cm-1时,模型外部验证集RMSEP值为0.054 6,明显低于其他模型,相关系数为0.998 2,预测性能最好;模型预测精度也较好,STDEV和RSD分别为0.020和0.334。分辨率4cm-1为最优分辨率。试验可以为近红外光谱仪采集绿茶光谱图提供参数选择依据,提高模型的稳定性与预测性能,促进近红外光谱检测技术在茶叶上的应用与推广。

关键词：分辨率近红外光谱技术绿茶含氮量

超高效液相色谱-串联质谱法测定不同茶叶中草甘膦、氨甲基膦酸及草铵膦的残留

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分析化学 2015年第2期43卷 271-276页

作者：诸力陈红平周苏娟王川丕刘新中国农业科学院茶叶研究所农业部茶叶产品质量安全风险评估实验室(杭州)

建立了超高效液相色谱-串联质谱同时快速测定不同茶叶中草甘膦、氨甲基膦酸及草铵膦的方法。样品用0.05 mol/L NaOH提取,并以HCl调节pH值,Oasis HLB小柱净化除杂,氯甲酸-9-芴基甲酯(FMOCCl)柱前衍生反应后,超高效液相色谱-串联质谱法测... 详细信息

建立了超高效液相色谱-串联质谱同时快速测定不同茶叶中草甘膦、氨甲基膦酸及草铵膦的方法。样品用0.05 mol/L NaOH提取,并以HCl调节pH值,Oasis HLB小柱净化除杂,氯甲酸-9-芴基甲酯(FMOCCl)柱前衍生反应后,超高效液相色谱-串联质谱法测定。本方法在5~1000μg/L浓度范围内,不同茶叶基质中草甘膦、氨甲基膦酸、草铵膦线性关系良好(R2>0.99)。在0.1,0.4和4 mg/kg添加水平下,不同茶叶(绿茶、红茶、乌龙茶、普洱茶)中3种化合物回收率均介于72.1%~109.9%之间,相对标准偏差RSD在0.5%~9.8%之间(n=6),方法定量限(LOQ)在0.03~0.08 mg/kg之间(S/N=10)。本方法稳定,简便,灵敏,能够满足检测需求。

关键词：茶叶草甘膦氨甲基膦酸草铵膦超高效液相色谱-串联质谱

闷黄工艺因子对黄茶品质及滋味化学组分的影响研究

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茶叶科学 2019年第1期39卷 63-73页

作者：范方媛杨晓蕾龚淑英郭昊蔚李春霖钱虹胡建平浙江大学茶叶研究所浙江杭州310058 浙江省德清县农业局浙江德清313200

闷黄工艺是黄茶形成"黄汤黄叶"品质特征的关键工艺。本研究采用相同原料基础,对闷黄工艺中叶温、在制叶含水率、闷黄环境相对湿度、通气频率等工艺因子对黄茶品质形成的影响作用进行了系统研究。同时,深入分析工艺因子与黄茶主要滋味贡... 详细信息

闷黄工艺是黄茶形成"黄汤黄叶"品质特征的关键工艺。本研究采用相同原料基础,对闷黄工艺中叶温、在制叶含水率、闷黄环境相对湿度、通气频率等工艺因子对黄茶品质形成的影响作用进行了系统研究。同时,深入分析工艺因子与黄茶主要滋味贡献物质变化的相关性,进而探索黄茶滋味品质的工艺调节机制。结果表明,在传统闷黄温度及在制叶含水率范围内,基于同一原料基础,通气状况与闷黄环境相对湿度是闷黄工艺优化的关键因子,一定范围内适当提高通气频率及闷黄环境相对湿度能够明显提升黄茶品质。同时主成分分析显示,通气频率与闷黄环境相对湿度与多种儿茶素组分(CG、ECG、GCG等)、主要黄酮组分Myr-rha、Que-gal,以及多种氨基酸组分(茶氨酸、Ser、Gln、Arg、His、GABA)具有较高相关性,说明闷黄工艺因子通过调控滋味化学组分进而影响黄茶滋味的醇厚度和甘爽度。综合感官审评及滋味化学分析表明,在闷黄叶温为(45±2)℃、在制叶含水率为(37±3)%、环境相对湿度为(80±5)%、通气频率为每10 min 1次的参数下进行闷黄处理,形成的黄茶风格特征明显,内质滋味甘润、醇厚。

关键词：黄茶闷黄滋味品质水分因素通气频率

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基于浙江部分主栽品种的黄茶滋味特征及化学组分贡献研究

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2019年第4期45卷 443-451页

作者：范方媛杨晓蕾龚淑英郭昊蔚纵榜正李春霖钱虹胡建平浙江大学农业与生物技术学院茶叶研究所杭州310058 德清农业局浙江湖州313200

基于浙江主栽品种原料及浙北黄茶传统产区改良工艺,结合感官审评、化学组分检测、化学计量学分析及剂量比阈因子(dose-over-threshold factors,DoT)分析等研究黄茶滋味品质及化学组分的贡献作用。结果显示:迎霜、白叶一号、浙农113等3... 详细信息

基于浙江主栽品种原料及浙北黄茶传统产区改良工艺,结合感官审评、化学组分检测、化学计量学分析及剂量比阈因子(dose-over-threshold factors,DoT)分析等研究黄茶滋味品质及化学组分的贡献作用。结果显示:迎霜、白叶一号、浙农113等3个品种原料经不同闷黄工艺加工而成的黄茶样品在滋味品质方面表现出不同程度的甘、醇、鲜、生涩及熟闷感。在滋味化学组分中多数组分含量在不同品种黄茶中表现出显著差异,在相同品种原料条件下样品间含量差异较小,同时,基于化学组分的偏最小二乘判别分析(partial least square discriminant analysis,PLS-DA)显示,品种原料对黄茶样品滋味品质的影响显著,在滋味组分中儿茶素类如表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表没食子儿茶素(EGC)等,黄酮醇苷组分如杨梅酮-3-O-半乳糖苷(Myr-gal)、槲皮素-3-O-葡萄糖苷(Que-glu)、山柰酚-3-O-芸香糖苷(Kae-rut),部分氨基酸组分如谷氨酸(Glu)、茶氨酸(Thea)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、天冬酰胺(Asn)等在本实验条件下对黄茶滋味具有较大贡献作用;进一步对滋味组分的DoT值分析显示,在茶汤的复杂体系中,滋味化合物间的多种相互作用影响着单体化合物的味感表现。

关键词：黄茶滋味品质偏最小二乘判别分析剂量比阈因子

扁刺蛾线粒体基因组全序列特征及系统发育分析

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茶叶科学 2023年第4期43卷 460-472页

作者：江宏燕陈世春廖姝然陈亭旭杨普香谢小群王晓庆重庆市农业科学院茶叶研究所重庆402160 江西省经济作物研究所江西南昌330203

扁刺蛾(Thosea sinensis)具有分布广、多食性、危害大等特点,是我国重要的农林业害虫。为报道采自江西的扁刺蛾线粒体基因组,了解其线粒体基因组的多样性与差异,探究刺蛾科昆虫线粒体基因组进化规律。通过Sanger测序后拼接、校正、注释... 详细信息

扁刺蛾(Thosea sinensis)具有分布广、多食性、危害大等特点,是我国重要的农林业害虫。为报道采自江西的扁刺蛾线粒体基因组,了解其线粒体基因组的多样性与差异,探究刺蛾科昆虫线粒体基因组进化规律。通过Sanger测序后拼接、校正、注释获得扁刺蛾的线粒体全基因组序列,并基于蛋白质编码基因序列构建了鳞翅目17个科26种蛾类昆虫的系统发育树。结果显示,扁刺蛾线粒体基因组是1个大小为15540 bp的闭合环状双链DNA分子,共编码37个基因,包括13个蛋白质编码基因,2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因,还有1个425 bp的控制区,基因排列与鳞翅目双孔类(Ditrysia)昆虫相同。通过与其他刺蛾的全序列和蛋白质编码基因序列对比相似度,结果显示,扁刺蛾与茶刺蛾(Iragoides fasciata)的相似度最高,与褐边绿刺蛾(Parasa consocia)相似度最低。系统发育分析结果表明,扁刺蛾与茶刺蛾的亲缘关系最近,其次为龟形小刺蛾(Narosa nigrisigna),鳞翅目昆虫各科均聚为一支。本研究为深入研究扁刺蛾的起源、遗传多样性、迁移和分化,以及对农药的抗性提供科学依据。

关键词：刺蛾科扁刺蛾线粒体基因组系统发育

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不同产地红茶的滋味特征及主要贡献物质

中国农业科学 2020年第2期53卷 383-394页

作者：宋楚君范方媛龚淑英郭昊蔚李春霖纵榜正浙江大学茶叶研究所

【目的】比较10个我国典型产区代表性红茶样品的滋味特征,对红茶中主要滋味物质进行分析,并建立红茶滋味特征与主要贡献物质的关联。【方法】以山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、... 详细信息

【目的】比较10个我国典型产区代表性红茶样品的滋味特征,对红茶中主要滋味物质进行分析,并建立红茶滋味特征与主要贡献物质的关联。【方法】以山东临沂红茶、湖北红安红茶、安徽祁门红茶、河南信阳红茶、浙江绍兴红茶、湖南古丈红茶、福建武夷山红茶、贵州普安红茶、四川雅安红茶、云南凤庆红茶为研究对象,采用标准茶叶感官审评方法对其茶汤滋味进行描述分析并比较差异。采用红茶色素系统分析法、高效液相色谱分析法和超高效液相色谱-质谱联用分析等技术手段,对茶样中的茶叶色素、儿茶素单体、生物碱类、没食子酸、游离氨基酸类、黄酮醇苷类、可溶性糖总量和有机酸类等总计65种主要滋味物质进行定量分析,使用IBM SPSS Statistics 25对所有测得的生化组分含量进行主成分分析,将10种红茶样品分类后分别进行滋味特征与主要贡献物质的关联性分析。【结果】10个典型红茶产区的代表性茶样间滋味特征差异明显,产自云南、贵州的两个大叶种红茶的茶汤滋味呈现出"醇厚鲜爽"的特点,其余8个中小叶种红茶样品的滋味以清鲜型为主。对10个样品中的主要滋味物质进行定量并进行主成分分析后发现,大叶种红茶与中小叶种红茶可以在第一主成分上得到很好的区分,前者在第一主成分上得分较高。在第二主成分上,具有清鲜型滋味特征的中小叶种红茶被分为了两类,分析其滋味特征发现,其中鲜度更高的山东临沂红茶、安徽祁门红茶和浙江绍兴红茶3个茶样在第二主成分上得分较高。结合分析样品在第一、二主成分上的得分及主要滋味物质的影响因子发现,富马酸、儿茶素总量、Myr-3-O-glu、茶碱、可可碱和茶黄素等滋味物质对样品在第一主成分上的得分有较大正向影响,滋味特征为醇厚型的两个大叶型红茶中这些物质含量较高,均值分别达到了7.6、554、1.3、7.9、205和15μg?mL,与中小叶种红茶中的含量有显著性差异。两个山柰酚三糖苷及黄酮醇苷总量则与第一主成分得分呈较强的负相关,在中小叶种红茶样品中含量较高。湖北红安红茶的黄酮醇苷总含量最大,达到80μg?mL,约为大叶种红茶的4倍;大部分游离氨基酸含量则与样品在第二主成分上的得分呈较强的正相关。鲜度较高的1、3、5号样品中游离氨基酸总量达到了300μg?mL左右。【结论】我国10个典型产区代表性红茶的滋味特征差异明显,大叶种红茶呈现"醇厚鲜爽"的滋味特征,中小叶种红茶的滋味则以清鲜型为主。儿茶素类及其氧化产物生物碱和有机酸类物质为醇厚型红茶中主要滋味贡献物质,而"清鲜"滋味特征主要由茶汤中的游离氨基酸造成。

关键词：红茶呈味物质贡献作用主成分分析

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基于深度度量学习的茶叶相似性评价方法

农业工程学报 2023年第2期39卷 260-269页

作者：宋彦赵磊宁井铭戴前颖程福寿安徽农业大学工学院合肥230036 安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室合肥230036 安徽省智能农机装备工程实验室合肥230036 黄山一品有机茶业有限公司黄山245000

在眉茶拼配过程中,为了客观定量的评价试拼小样与标准样之间的相似性,该研究提出了一种基于深度度量学习的相似性评价方法,采用7种等级的眉茶标准样作为训练集,并在标准样中加入不同含量半成品茶构建具有不同相似性的测试集。采集茶样... 详细信息

在眉茶拼配过程中,为了客观定量的评价试拼小样与标准样之间的相似性,该研究提出了一种基于深度度量学习的相似性评价方法,采用7种等级的眉茶标准样作为训练集,并在标准样中加入不同含量半成品茶构建具有不同相似性的测试集。采集茶样的高光谱数据并获取光谱特征与图像特征,分别以光谱数据、图像数据、图谱融合数据3种数据类型作为模型的输入。为了构建距离特征空间,该研究提出了基于三元组损失的深度特征提取网络,并设计了Center Anchor Triplet Loss损失函数,通过样本在特征空间的距离,表征相似程度,达到定性判断相似性和定量度量相似度的目的。结果表明:图谱融合数据结合Center Anchor Triplet Loss的方法精度最高,相似性判断准确率为98.89%,相似度度量准确率为100%。该研究采用未经训练的独立样本评价模型,可以获得较好的结果,说明算法具有较好的泛化能力。研究结果为眉茶的相似性评价提供了理论依据。

关键词：图像处理高光谱茶叶拼配相似性评价深度度量学习数据融合