[發(fā)明專利]片煙結構在線檢測裝置及其檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910144963.8
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101650316A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 明軍;吳先良;王新;王小兵;孫冬;劉習申;吳博
• 申請（專利權）人: 合肥安大電子檢測技術有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01J3/50;G01B11/02;G01B11/28
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發(fā)明涉及煙草生產(chǎn)及數(shù)字圖像處理領域，尤其是片煙結構在線檢測裝置及其檢測方法。?

背景技術

煙葉的葉片結構是煙草行業(yè)中的關鍵指標之一，直接關系到煙葉的最終質量。對煙葉葉片結構的檢測和分類，確定煙葉等級，對煙葉質量具有很大意義。隨著計算機和視覺識別技術的飛速發(fā)展，研究煙葉葉片結構的自動檢測和分類的技術已經(jīng)很有必要，這樣能夠大大提高卷煙工業(yè)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，進而促進經(jīng)濟的發(fā)展。?

目前，對煙葉的片型結構的檢測主要采用的是傳統(tǒng)的振篩分離方法。其實現(xiàn)方法大致如下所述。首先，從當天需要加工的一批煙葉中抽取一定量的煙葉樣品進行稱重；然后，將稱重后的煙葉倒入一個包括多層不同孔徑的網(wǎng)格結構的振篩機上；振篩機經(jīng)過一定時間的振動后，不同大小的煙葉將落在相應孔徑的網(wǎng)格層上；然后，將不同網(wǎng)格層上的煙葉進行逐一稱重，再計算出各層煙葉與總煙葉的重量之比；最后，從各層的計算結果得出反映煙葉葉片大小的葉片率。從現(xiàn)場的考察看到，各煙葉復烤廠均專門設置了煙葉葉片結構工藝檢測室，配備兩個檢驗人員和若干操作工人，每天負責進廠加工的煙葉葉片結構工藝指標的檢測和計算。在依靠人工煙葉葉片結構分類的檢測工作中，存在著許多基于人類主觀信息的參數(shù)，受個人因素的影響較大，使得煙葉葉片結構分類的質量和效率都比較低，造成人力和物力資源的過多浪費。而且無法將數(shù)據(jù)實時的反饋給中央控制系統(tǒng)，不能適應當前打葉復烤向智能化方向發(fā)展的需要。?

發(fā)明內容

本發(fā)明主要目的是提供一種片煙結構在線檢測裝置及其檢測方法，通過對被考察的待檢測片煙的圖像實時在線獲取，然后將圖像數(shù)據(jù)傳輸至計算機進行處理，從而得到對煙葉葉片結構的判斷。?

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：?

片煙結構在線檢測裝置，其特征在于：包括轉速可調的電機驅動的皮帶傳輸裝置，所述皮帶傳輸裝置進料位置處設有振槽，所述皮帶傳輸裝置正上方設置有線陣CCD攝像機，所述位于線陣CCD攝像機兩側的皮帶傳輸裝置上方還分別均勻對稱設置有一個或多個LED發(fā)光二極管，所述LED發(fā)光二極管的出射光線與所述皮帶傳輸裝置成銳角，所述線陣CCD攝像機通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字捕捉卡，所述數(shù)字捕捉卡通過數(shù)據(jù)線與計算機相連。?

所述的片煙結構在線檢測裝置，其特征在于：所述計算機還通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字輸入輸出卡。?

基于片煙結構在線檢測裝置的片煙結構檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：?

(1)建立物料庫：令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至未放置待檢測片煙的皮帶傳輸裝置上并被皮帶傳輸裝置反射，通過線陣CCD攝像機采集反射的信號光，并將采集到的皮帶傳輸裝置的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字捕捉卡轉換成數(shù)字信號后傳輸至計算機，在計算機中進行二值化分析，得出皮帶傳輸裝置的顏色、亮度信息；再令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至放置在皮帶傳輸裝置的片煙上，并被片煙反射，通過線陣CCD攝像機采集反射的信號光，并將采集到的片煙的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字捕捉卡轉換成數(shù)字信號后傳輸至計算機，在計算機中進行二值化分析，得出片煙的顏色、亮度信息，從而在計算機中建立包括片煙及皮帶傳輸裝置的顏色、亮度特征的物料庫；?

(2)對待檢測片煙進行攤薄處理：啟動皮帶傳輸裝置的電機及振槽，每分鐘將固定重量的待檢測片煙均勻放入振槽中，振槽一邊振動一邊將待檢測片煙輸送至皮帶傳輸裝置上，通過限料放入片煙，及振槽的振動，并將分離后的待檢測片煙輸送至皮帶傳輸裝置，使待檢測片煙呈一片一片的分離狀態(tài)；?

(3)圖像采集：待檢測片煙被輸送至皮帶傳輸裝置后，隨著皮帶傳輸裝置一起運動，皮帶傳輸裝置上方設置的LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至待檢測片煙上，并被待檢測片煙反射，通過線陣CCD攝像機采集反射的信號光，得到待檢測片煙與皮帶傳輸裝置的圖像信息；?

(4)數(shù)據(jù)處理：首先在計算機中將所述步驟(3)采集到的圖像信息進行二值化處理，并采用背景加權校正的方法對采集到的圖像信息進行背景校正，使獲?取的待檢測片煙的圖像信息均勻清晰；其次在計算機中將背景校正后的圖像信息與所述步驟(1)建立的物料庫進行對比，快速分離出待檢測片煙的圖像信息與傳輸帶的圖像信息；接著在計算機中對分離出的待檢測片煙的圖像信息進行計算，分離出每片大小不同的待檢測片煙；然后在計算機中對每片片煙進行計算，得到每片片煙的長短、面積的特征參數(shù)；最后將每片片煙的特征參數(shù)與國家片煙標準各級參數(shù)進行比較，并計算符合國家片煙標準各級參數(shù)的片煙占待檢測片煙總數(shù)的百分比。?