[發明專利]一種基于片煙形態特征對煙絲結構影響的預測方法

有效

• 申請號: 201710534895.0
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107330467B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 張云;張俊榮;劉澤;經坤;何邦華;丁銳;林文強;譚國治;張云東;李江樂;楊曉華;游玲;錢瑜;楊松
• 申請（專利權）人: 云南昆船設計研究院有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06F30/20;G01B11/24;G01B11/28;G01N21/84
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 徐玲菊;蔣文睿

本發明公開一種基于片煙形態特征對煙絲結構影響的預測方法，經片煙樣本的面積描述參數計算、形態描述參數計算，片煙大小及形狀分布對煙絲結構影響的結構方程模型建立，再將所得片煙樣本的面積描述參數以及所得片煙樣本的形態描述參數作為隱變量，所得大片率、中片率、小片率和碎片率以及四個片型的歐氏距離作為顯變量，導入步驟三建立的結構方程模型中，把回歸權值和方差數據代入矩陣方程，所得矩陣方程即能描述片煙面積大小及形狀分布和煙絲結構之間的多元線性關系。本發明測量精度能達到10%的范圍之內，能夠精確地描述片煙和煙絲結構之間的規律，實現了片煙和煙絲結構之間的關系可控，對于卷煙制絲工藝和復烤工藝有較好的指導意義。

技術領域

本發明屬于煙草結構領域和圖像檢測分類領域，具體涉及一種基于片煙形態特征對煙絲結構影響的預測方法。

背景技術

近年來煙草加工工藝得到了較快發展，加工技術水平不斷提高，但基礎研究仍較為薄弱。在打葉復烤(煙葉→葉片)和制絲(葉片→煙絲)環節，煙絲結構越來越受到關注。

在卷煙工業中，研究打葉復烤線上的片煙形態和制絲線上煙絲結構的關系是很有實際意義的。因為煙絲結構是決定煙支卷制質量的重要因素，煙絲結構均勻性與片煙的尺寸分布和成絲過程密切相關，因為只有在掌控兩者之間的關系規律才可以根據復烤線上的煙葉形態分析預測出切絲后的煙絲結構；相反地，可以根據預期的煙絲結構參數，利用所掌握的規律來配比打葉復烤線上的片煙形態特征參數，從而達到片煙形態和煙絲結構之間的生產關系可控，從而提高煙支卷制質量。

如何通過片煙形態來預測煙絲結構，目前尚無研究成果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于片煙形態特征對煙絲結構影響的預測方法，用片煙面積、片煙特征尺寸和均勻系數、矩形度、細長度、緊致度來描述片煙的形狀特征，用片煙形狀特征參數三維空間的聚類中心到標準形狀聚類中心的歐氏距離描述片煙的形態特征；通過片煙的形態特征參數作為觀測量，同時采用特征尺寸和均勻系數作為煙絲結構的觀測量，建立片煙與煙絲結構方程模型，在AMOS軟件進行結構模型分析，對煙絲結構參數進行預測，即通過片煙形態特征參數預測煙絲結構的特征尺寸和均勻系數。

本發明是這樣實現的：一種基于片煙形態特征對煙絲結構影響的預測方法，經過下列步驟：

步驟一、單片片煙形態描述參數的采集及片煙樣本的面積描述參數計算：

首先采集片煙樣本中各離散片煙的原始圖像，運用常規圖像處理技術，獲得片煙形態描述參數，其中片煙形態描述參數包括面積、周長、矩形度、細長度、緊致度；再計算該片煙樣本的大片率、中片率、小片率、碎片率，以大片率、中片率、小片率、碎片率作為片煙樣本的面積描述參數；

所述面積(A)是葉片結構分布的表征方法，是自然放置狀態下片煙的水平投影面積，葉片的面積分布用累積分布函數來描述；

所述周長(C)是葉片的外圍輪廓的長度累積；

所述矩形度(C_r)的計算公式如下：

式中，F_k為區域面積和外接矩形面積之比，k為矩形具體方向，矩形方向離散步幅旋轉，矩形度為F_k的最大比值，設定的值域為(0,1]；

所述細長度(C_e)的計算公式如下：

Ce＝W/L

式中，L為片煙區域外接矩形長，W為片煙區域外接矩形寬，L≥W，細長度為片煙區域外接矩形寬W與長L的比值，設定的值域為(0,1]；

所述緊致度(C_c)的計算公式如下：

C_c＝4πA/C²