一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法及系统与流程

1.本技术属于茶饼溯源技术领域，具体涉及一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法及系统。


背景技术：

2.茶是我国的传统饮品，现我国各地总共有1000多种茶种，茶叶发源我国云南省，自西向东、自南向北开始种植发展传播。茶具有浓郁的味道和独特的香气，同时，茶还具有提神醒脑、抗氧化、提高免疫力等功效，可以说是对人体好处多多。
3.随着普洱茶产业市场化快速发展和经济利益的驱使，也伴生出许多普洱茶的“乱象”，如以次充好、假冒伪劣、仿古做旧等，使得众多消费者难以辨识，只能依靠商家自行介绍，或者产品本身信息介绍。信息的真实性、准确性难以得到证实，这是制约整个普洱茶产业发展的一大痛点，若不能有效解决此问题，普洱茶消费信心就无法树立。而在普洱茶茶饼的制作中，饼心纹理是随机生成的，因此饼心纹理也是独一无二的，所以我们提出了一种基于饼心纹理的茶饼识别溯源系统和方法。


技术实现要素：

4.本技术旨在解决现有技术的不足，提出一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法及系统，通过识别茶饼饼心纹理图像特征，将特征图像进行编码并上传至云服务器，再利用客户侧采集的图像与云服务器中的特征图像进行对比验证，得到普洱茶防伪鉴别结果。
5.为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
6.一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，包括以下步骤：
7.收集茶饼生产信息，并采集所述茶饼的饼心图像；
8.对所述饼心图像进行预处理，得到处理后图像；
9.对所述处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征图；
10.将所述纹理特征图进行编号并存储；
11.基于客户侧茶饼图像溯源所述生产信息。
12.优选的，所述预处理的方法包括：
13.对所述饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；
14.将所述矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；
15.将所述无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；
16.对所述灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到所述处理后图像。
17.优选的，所述纹理识别的方法包括：
18.计算所述处理后图像的梯度幅度和梯度方向；
19.基于所述梯度方向对所述梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；
20.利用双阈值法对所述抑制后二值图进行拼接，得到所述纹理特征图。
21.优选的，所述溯源的方法包括：
22.采集所述客户侧茶饼图像，利用所述纹理特征对所述客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的所述编号，基于所述编号提取所述生产信息。
23.本技术还提供了一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，包括：采集模块、图像处理模块、特征识别模块、云端模块和客户端模块；
24.所述采集模块收集茶饼生产信息，并采集所述茶饼的饼心图像；
25.所述图像处理模块用于对所述饼心图像进行预处理，得到处理后图像；
26.所述特征识别模块用于对所述处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征；
27.所述云端模块用于将所述纹理特征进行编号并存储；
28.所述客户端模块用于基于客户侧茶饼图像溯源所述生产信息。
29.优选的，所述图像处理模块包括：图像矫正子模块、阴影去除子模块、灰度化子模块和去噪子模块；
30.所述图像矫正子模块用于对所述饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；
31.所述阴影去除子模块用于将所述矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；
32.所述灰度化子模块用于将所述无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；
33.所述去噪子模块用于对所述灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到所述处理后图像。
34.优选的，所述特征识别模块包括：梯度计算子模块、抑制子模块和拼接子模块；
35.所述梯度计算子模块用于计算所述处理后图像的梯度幅度和梯度方向；
36.所述抑制子模块用于基于所述梯度方向对所述梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；
37.所述拼接子模块用于利用双阈值法对所述抑制后二值图进行拼接，得到所述纹理特征图。
38.优选的，所述客户端模块包括：智能终端；
39.所述智能终端采集所述客户侧茶饼图像，利用所述纹理特征对所述客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的所述编号，基于所述编号提取所述生产信息。
40.与现有技术相比，本技术的有益效果为：
41.本技术通过识别茶饼饼心纹理图像特征，将特征图像进行编码并上传至云服务器，再利用客户侧采集的图像与云服务器中的特征图像进行对比验证，得到普洱茶防伪鉴别结果，充分利用了普洱茶饼心独一无二的纹理特征，可以精确的进行防伪鉴别，解决茶商、茶企发布普洱茶产品信息的真实性。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本技术实施例的方法流程示意图；
44.图2为本技术实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
47.实施例一
48.一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，包括以下步骤：
49.s1.收集茶饼生产信息，并采集茶饼的饼心图像。
50.在本实施例中，生产信息包括：茶树信息、出厂信息、物流信息、销售信息等。通过图像采集终端采集普洱茶茶饼的饼心图像。
51.s2.对饼心图像进行预处理，得到处理后图像。
52.预处理的方法包括：对饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；将矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；将无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；对灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到处理后图像。
53.在本实施例中，去除畸变和矫正处理的方法包括：基于饼心图像计算参考系变换矩阵，并利用参考系变换矩阵将饼心图像转换至相机坐标系，得到饼心纹理图像的投影空间信息；将投影空间信息利用图像矫正模型进行矫正，得到矫正后图像。
54.s3.对处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征图。
55.纹理识别的方法包括：计算处理后图像的梯度幅度和梯度方向；基于梯度方向对梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；利用双阈值法对抑制后二值图进行拼接，得到纹理特征图。
56.在本实施例中，利用soble算子计算处理后图像的梯度幅度和梯度方向。进一步的，将纹理划分为垂直、水平、45
°
和135
°
4个方向，同样，梯度反向也为四个方向(与纹理方向正交)。因此为了进行非极大值，将所有可能的方向量化为4个方向：水平纹理
‑‑
梯度方向为垂直、135
°
纹理
‑‑
梯度方向为45
°
、垂直纹理
‑‑
梯度方向为水平和45
°
纹理
‑‑
梯度方向为135
°
，非极大值抑制即为沿着上述4种类型的梯度方向，比较处理后图像3
×
3邻域内对应邻域值的大小，在每一点上，领域中心x与沿着其对应的梯度方向的两个像素相比，若中心像素为最大值，则保留，否则中心置0，这样可以抑制非极大值，保留局部梯度最大的点，以得到细化的纹理边缘，即移植后二值图，再利用双阈值法对抑制后二值图进行拼接，得到纹理特征图。
57.s4.将纹理特征图进行编号并存储。
58.本实施例中，将每一个纹理特征图单独编号，并将纹理特征图和对应的编号存储至云服务器中。进一步的，这里的云服务器可以是微博、小红书、百度网盘、facebook、twitter、shutterfly等网站服务器中，使纹理特征图和相应的编号全网公开。
59.s5.基于客户侧茶饼图像溯源生产信息。
60.溯源的方法包括：采集客户侧茶饼图像，利用纹理特征对客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的编号，基于编号提取生产信息。本实施例中，客户可以通过智能手机对购买到的茶饼饼心进行拍照，并将图像上传至云服务器中，与云服务器将图像与存储的纹理特征进行比对，得到对应的编号，再基于编号提取该茶饼的生产信息，并通过智能手机反馈至客户。
61.实施例二
62.在本实施例中，如图2所示，一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，包括：采集模块、图像处理模块、特征识别模块、云端模块和客户端模块；
63.采集模块收集茶饼生产信息，并采集茶饼的饼心图像。
64.在本实施例中，采集模块包括图像采集终端，可选用高清摄像头，通过图像采集终端采集普洱茶茶饼饼心图像。生产信息包括：茶树信息、出厂信息、物流信息、销售信息等。
65.图像处理模块用于对饼心图像进行预处理，得到处理后图像。
66.图像处理模块包括：图像矫正子模块、阴影去除子模块、灰度化子模块和去噪子模块。图像矫正子模块用于对饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；阴影去除子模块用于将矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；灰度化子模块用于将无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；去噪子模块用于对灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到处理后图像。
67.在本实施例中，去除畸变和矫正处理的方法包括：基于饼心图像计算参考系变换矩阵，并利用参考系变换矩阵将饼心图像转换至相机坐标系，得到饼心纹理图像的投影空间信息；将投影空间信息利用图像矫正模型进行矫正，得到矫正后图像。
68.特征识别模块用于对处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征。
69.特征识别模块包括：梯度计算子模块、抑制子模块和拼接子模块。梯度计算子模块用于计算处理后图像的梯度幅度和梯度方向；抑制子模块用于基于梯度方向对梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；拼接子模块用于利用双阈值法对抑制后二值图进行拼接，得到纹理特征图。
70.在本实施例中，利用soble算子计算处理后图像的梯度幅度和梯度方向。进一步的，将纹理划分为垂直、水平、45
°
和135
°
4个方向，同样，梯度反向也为四个方向(与纹理方向正交)。因此为了进行非极大值，将所有可能的方向量化为4个方向：水平纹理
‑‑
梯度方向为垂直、135
°
纹理
‑‑
梯度方向为45
°
、垂直纹理
‑‑
梯度方向为水平和45
°
纹理
‑‑
梯度方向为135
°
，非极大值抑制即为沿着上述4种类型的梯度方向，比较处理后图像3
×
3邻域内对应邻域值的大小，在每一点上，领域中心x与沿着其对应的梯度方向的两个像素相比，若中心像素为最大值，则保留，否则中心置0，这样可以抑制非极大值，保留局部梯度最大的点，以得到细化的纹理边缘，即移植后二值图，再利用双阈值法对抑制后二值图进行拼接，得到纹理特征图。
71.云端模块用于将纹理特征进行编号并存储。
72.本实施例中，将每一个纹理特征图单独编号，并将纹理特征图和对应的编号存储至云服务器中。进一步的，这里的云服务器可以是微博、小红书、百度网盘、facebook、twitter、shutterfly等网站服务器中，使纹理特征图和相应的编号全网公开。
73.客户端模块用于基于客户侧茶饼图像溯源生产信息。
74.客户端模块包括：智能终端。智能终端采集客户侧茶饼图像，利用纹理特征对客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的编号，基于编号提取生产信息。本实施例中，智能终端可以是客户侧智能手机，客户利用手机对购买到的茶饼饼心进行拍照，并将客户侧茶饼图像上传至云服务器中，与存储的纹理特征进行比对，得到对应的编号，再基于编号提取该茶饼的生产信息，并通过智能手机反馈至客户。
75.以上所述的实施例仅是对本技术优选方式进行的描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本技术权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：收集茶饼生产信息，并采集所述茶饼的饼心图像；对所述饼心图像进行预处理，得到处理后图像；对所述处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征图；将所述纹理特征图进行编号并存储；基于客户侧茶饼图像溯源所述生产信息。2.根据权利要求1所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，其特征在于，所述预处理的方法包括：对所述饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；将所述矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；将所述无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；对所述灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到所述处理后图像。3.根据权利要求1所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，其特征在于，所述纹理识别的方法包括：计算所述处理后图像的梯度幅度和梯度方向；基于所述梯度方向对所述梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；利用双阈值法对所述抑制后二值图进行拼接，得到所述纹理特征图。4.根据权利要求1所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法，其特征在于，所述溯源的方法包括：采集所述客户侧茶饼图像，利用所述纹理特征对所述客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的所述编号，基于所述编号提取所述生产信息。5.一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，其特征在于，包括：采集模块、图像处理模块、特征识别模块、云端模块和客户端模块；所述采集模块收集茶饼生产信息，并采集所述茶饼的饼心图像；所述图像处理模块用于对所述饼心图像进行预处理，得到处理后图像；所述特征识别模块用于对所述处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征；所述云端模块用于将所述纹理特征进行编号并存储；所述客户端模块用于基于客户侧茶饼图像溯源所述生产信息。6.根据权利要求5所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：图像矫正子模块、阴影去除子模块、灰度化子模块和去噪子模块；所述图像矫正子模块用于对所述饼心图像进行去除畸变和矫正处理，得到矫正后图像；所述阴影去除子模块用于将所述矫正后图像由rgb空间转换为hsv空间，并利用opencv进行阴影去除，得到无阴影图像；所述灰度化子模块用于将所述无阴影图像进行灰度化，得到灰度化图像；所述去噪子模块用于对所述灰度化图像进行高斯滤波处理去除噪声，得到所述处理后图像。7.根据权利要求5所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，其特征在于，所述特征识别
模块包括：梯度计算子模块、抑制子模块和拼接子模块；所述梯度计算子模块用于计算所述处理后图像的梯度幅度和梯度方向；所述抑制子模块用于基于所述梯度方向对所述梯度幅度进行极大值抑制，得到抑制后二值图；所述拼接子模块用于利用双阈值法对所述抑制后二值图进行拼接，得到所述纹理特征图。8.根据权利要求5所述一种普洱茶饼心防伪识别溯源系统，其特征在于，所述客户端模块包括：智能终端；所述智能终端采集所述客户侧茶饼图像，利用所述纹理特征对所述客户侧茶饼图像进行比对，得到相应的所述编号，基于所述编号提取所述生产信息。

技术总结
本申请公开了一种普洱茶饼心防伪识别溯源方法及系统，其中方法包括以下步骤：收集茶饼生产信息，并采集所述茶饼的饼心图像；对所述饼心图像进行预处理，得到处理后图像；对所述处理后图像进行纹理识别，得到纹理特征图；将所述纹理特征图进行编号并存储；基于所述客户侧茶饼图像溯源所述生产信息。本申请通过识别茶饼饼心纹理图像特征，将特征图像进行编码并上传至云服务器，再利用客户侧采集的图像与云服务器中的特征图像进行对比验证，得到普洱茶防伪鉴别结果，充分利用了普洱茶饼心独一无二的纹理特征，可以精确的进行防伪鉴别，解决茶商、茶企发布普洱茶产品信息的真实性。茶企发布普洱茶产品信息的真实性。茶企发布普洱茶产品信息的真实性。


技术研发人员：赛屾骊 付天明 王宝苓 关磊
受保护的技术使用者：云南自由贸易试验区交午大数据产业发展有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/6