高光譜茶葉成像分析 Analysis of Hyperspectral Imaging for Tea Varieties

高光譜成像分析為應用在茶葉上的數據分析系統,本專題在硬體方面使用了 imec Snapscan VNIR 高光譜影像儀,取得樣品的影像資料後使用 Matlab 的演算法對其去做分類及分群,也再更進一步的藉由獲得的影像資料分析出其特徵光譜,這有助於分辨樣品的不同。通過這項技術去研究茶葉的特徵光譜,我們能夠幫助消費者去分辨樣品是否混茶或是分辨其為何種茶葉,幫助消費者免於被不肖業者詐欺。

在這個高壓環境下的社會,許多人會去路邊的手搖店買杯手搖杯來小憩一下,但人們往往都不會注意到,買的手搖是否為真材實料。高光譜成像分析為應用在茶葉上的數據分析系統,本專題在硬體方面使用了 imec Snapscan VNIR 高光譜影像儀,取得樣品的影像資料後使用 Matlab 的演算法對其去做分類及分群,也再更進一步的藉由獲得的影像資料分析出其特徵光譜,這有助於分辨樣品的不同。通過這項技術去研究茶葉的特徵光譜,我們能夠幫助消費者去分辨樣品是否混茶或是分辨其為何種茶葉,幫助消費者免於被不肖業者詐欺。目前除了直接人工從外型或是味道進行篩檢外,無其他方法能夠檢測混茶,更何況人工的方式容易有疏失,此專題就是為了解決這個難題而進行的研究。由於每個物品都有它自己的特徵光譜,我們可以透過研究茶葉的影像資料來標記每個茶葉有哪個波段的特徵光譜,之後測試其他樣品時,可以透過其特徵波段來得知其茶葉品種,以達到更準確、更有效率的篩選。

取像流程圖

分析茶葉有紅茶、綠茶、烏龍共三種茶葉,且每種茶葉各有三種茶葉等級,分別為青心紅 8501 、高山小葉種紅茶、 屏東紅茶、 早春綠茶(金萱)、金萱 0326、金萱1121、 梨山烏龍、杉林溪青心烏龍、阿里山烏龍。本專題分別針對同類不同等級茶葉以及不同類不同等級茶葉做頻譜特徵與各式演算法的分析。

分析茶葉種類