[發明專利]一種適于測定煙用接裝紙燙印面積的檢測方法

有效

• 申請號: 201310191979.0
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103245307A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 范子彥;李中皓;邊照陽;陳再根;董浩;劉楠;楊飛;姜興益;張洪非;陳歡;李雪;唐綱嶺;胡清源
• 申請（專利權）人: 國家煙草質量監督檢驗中心
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

技術領域

本發明涉及一種適于測定煙用接裝紙燙印面積的檢測方法，具體來說是采用了一種新型復合照明系統，以計算機視覺作為圖像處理方式的印刷包裝材料燙印面積比的檢測方法。

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背景技術

燙印（或轉移）俗稱燙金，是一種利用熱壓轉移原理，將電化鋁中的鋁層轉印到承印物表面上，以形成特殊金屬效果的印刷裝飾工藝。燙印（或轉移）工藝使煙用接裝紙更加美觀華麗，但是其成分比較復雜，可能會有重金屬、鄰苯二甲酸酯類、苯系物以及2,4-二硝基苯酚等有毒有害物質的污染。而煙用接裝紙是卷煙紙的口觸部分，燙印材料中含有的有害成分很有可能通過吸食卷煙進入人體，對消費者的健康產生影響。隨著吸煙與健康越來越受到社會各界的關注，國家煙草專賣局對卷煙制品中燙印的使用進行了規范，要求煙用接裝紙實際復合（含轉移、燙印）面積不得超過接裝紙面積的10%，且近唇端20?mm內不得采用復合（含轉移、燙印）工藝。

煙用接裝紙的燙印往往具有燙印形狀不規則、燙印花紋繁復的特點，這給接裝紙中燙印面積的準確、有效計算帶來了一定的難度。2012年，韓云輝等人使用Photoshop軟件和ImageJ軟件對接裝紙中燙印面積進行計算，并探討了兩種方法的準確性、重復性和適用范圍，最終認為Photoshop法計算更準確，適用范圍更廣。Photoshop法主要是利用魔棒功能進行選取的，面對一些復雜的燙印圖形時，由于燙印花紋繁復、燙印色彩和背景較為接近，Photoshop并不能有效識別邊緣，造成一定的分析誤差和分析時間的增加。此外，Photoshop法需要將圖像采集和圖像分析分割開來，難以實現圖像的在線分析，分析過程中大量人為操作的引入也對分析的準確性造成一定的影響，這些都是煙用接裝紙燙印面積計算研究中急需解決的問題。

綜上所述，為了彌補現行煙用接轉紙燙印面積比計算方法的不足，同時進一步降低卷煙制品的安全風險，充分保障消費者的健康利益，急需建立一種能夠有效、準確、在線測定煙用接裝紙燙印面積的計算方法，為日常的檢驗監管工作提供技術支撐。

發明內容

本發明的目的是建立一種能夠有效、準確、在線測定煙用接裝紙燙印面積的計算方法，能夠有效降低煙用接裝紙燙印面積計算中人為因素的影響，實現煙用接裝紙燙印面積的實時在線分析。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種適于測定煙用接裝紙燙印面積的檢測方法，通過采用雙光源照明系統、CCD成像系統和計算機圖像處理分析方式，利用燙印區域具有鏡面反射特性，而非燙印區域具有漫反射的特性，將燙印區域和非燙印區域分割出來，進而計算出燙印區域面積及占接裝紙總面積的百分比，具體步驟為（1）樣品制備，（2）圖像采集處理分析，（3）計算結果。

所述樣品制備是指在一定的溫度和相對濕度下，在接裝紙樣品上連續的燙印區域內裁取50?mm的紙張片段，然后準確測量接裝紙的寬度并從中線位置將接裝紙裁為兩部分，取出一部分作為試驗樣品。將制備好的試驗樣品固定在載物臺上，保證樣品平直，不發生卷曲。

樣品制備的溫度和濕度分別是：20±5?℃和（65±5）%，其作用是保證制樣條件一致，在這樣的溫、濕度條件下紙張樣品保持較好的延展性，不會發生卷曲。

在本步驟中裁取的接裝紙長度為50?mm，其作用是保證圖像采集區域覆蓋一個完整的濾棒圓周，圖像分析是能夠準確獲取一個完整的燙印單元（接裝紙上的燙印區域一般是連續，而在卷煙上使用的長度是一定的，選擇合適的圖像采集區域是圖像分析的基礎。目前卷煙濾嘴的圓周一般在15.0~30.0?mm之間，比較常見的濾嘴圓周在24.0~25.0?mm之間，而接裝紙的搭口長度一般是0.1?mm，所以在50?mm的裁取長度下可以覆蓋一個完整的濾棒圓周）。

所述圖像采集處理分析是根據燙印區域與非燙印區域對光線具有不同的反射能力，采用電荷耦合元件（CCD）完成圖像的采集，包括（1）燙印區域的提取；（2）單個燙印單元的提取。

燙印區域的提取：燙印區域具有鏡面反射特性，而非燙印區域為漫反射特性，在雙光源的照明系統下，一套光源用于強化燙印區域的鏡面反射特性，另一套光源弱化該特性；非燙印區域不具有鏡面反射特性，因此在兩種光源下表現出相似的外觀，而燙印區域在兩種光源作用下表現出的差異較大；利用這種差異，就可以初步實現燙印區域的提取；獲取初步圖像之后經過必要的去噪、二值化等預處理，將兩幅圖像相減，即可去除或降低非燙印區域的灰度值，使得燙印區域在圖像中得到增強，實現燙印區域的準確提取；