[發明專利]一種葉片加料均勻性測量和評價方法

在審

• 申請號: 201410788490.6
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104634780A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 鄭飛;劉德強;李媛;王志強;王樂軍
• 申請（專利權）人: 湖北中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種葉片加料均勻性測量和評價方法，其特征在于包括如下步驟：

a.加料原料確定：采用尺寸為40*40mm標準紙片作為葉片標準替代物，檸檬黃10％稀釋液作為糖料標準替代物；

b.加料試驗和取樣：在加料生產時，待設備穩定運行30min后，在加料機進口振槽處向煙葉中均勻撒入120張標準紙片，在加料出口將煙葉接出，人工挑選出標準紙片，從中隨機挑選100片樣品作為圖譜成像分析對象；

c.對100組圖像進行預處理：首先利用K均值聚類算法進行背景檢測；再將圖像的RGB色彩模型轉化為HSV模型，提取V分量得到樣品灰度圖像；最后利用最大類間差法自動選擇閾值將樣品灰度圖像轉化為樣品二值圖像；

d.計算單張葉片料液覆蓋率K_j：

首先根據樣品二值圖像統計出染色像素點的個數N_j，其中j代表第j張紙片；

然后計算單張葉片料液覆蓋率K_j:

Kj=Nj400x400x100%]]>

其中，K_j表示第j張紙片的染色點相對于完整樣品的覆蓋率；

e.計算單張葉片的染色分布均勻性評價H_j：

將圖像分割為5x5單元，根據二值圖像統計每個網格的染色像素點的個數M_j(i)，i∈(1，25)，其中，i表示第i個網格；

計算M_j(i)，i∈(1，25)的相對標準差(RSD)來評價單張葉片料液的分布均勻H_j，H_j，數值越大，代表紙片各網格區域通過料液染色的像素點分布越平均，表示該紙片上料液分布均勻性越好，如下公式：

H_j＝1-RSD(M_j(i))

其中，RSD(M_j(i))表示M_j(i)均方差；

f.計算多張葉片間的染色分布均勻性P：

每片紙片上料液附著重量Qj通過如下公式計算：

Qj=Σ(x,y)∈θCj(x,y)]]>

式中，C_j(x，y)，是第j張紙片(x，y)像素點的灰度值；

通過Qj(j＝1，2，3…100)的相對標準差來評價多片紙片間料液分布均勻性P，如下公式：

P＝1-RSD(Q_j)。

2.如權利要求1所述的葉片加料均勻性測量和評價方法，其特征在于步驟b中加料工序相關參數為：流量2500±30kg/h，霧化介質壓力為0.15-0.25MPa，滾筒轉速為8r/min，加料比例為3.5％。

3.如權利要求1所述的葉片加料均勻性測量和評價方法，其特征在于步驟c具體為：

通過相機定置定點拍攝將100片樣品轉換成JPG圖像格式，分別標記為Aj，j＝1，2，3，…，100，

提取原始采集圖像的樣品區域：利用圖像處理的K均值聚類算法進行背景檢測，保留樣品區域，將非樣品區域標記為紅色。

統一樣品區域大小：將所有的采集圖像以樣品區域未中心重采樣為400x400像素大小的方形區域。

彩色圖像到灰度圖像的轉換：將樣品圖像的RGB色彩模型轉化為HSV模型，提取V分量作為樣品圖像各像素點的灰度值，從得到樣品灰度圖像。

灰度圖像到二值圖像的轉換：利用圖像處理的最大類間差法自動選擇閾值將樣品灰度圖像轉化為樣品二值圖像，染色點標記為白色，未染色點標記為黑色。