[發明專利]基于圖像法的煙絲耐加工性檢測表征方法

有效

• 申請號: 201910293227.2
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109946300B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 朱文魁;謝圣林;堵勁松;郭高飛;李旭;陳良元;劉朝賢;劉斌;丁美宙;李春光
• 申請（專利權）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 姜振東

一種基于圖像法的煙絲耐加工性檢測表征方法，利用機器視覺方法測定煙絲數均長度，可分別用于煙絲風送和滾筒干燥兩種工序的煙絲耐加工型檢測表征，用煙絲在風送、滾筒干燥工序前后數均長度的變化來表征煙絲的耐加工性。本發明的優點在于：a)提供的表征方法能直觀地體現煙絲耐加工性的大??；b)用圖像法測定煙絲特征尺寸的方式高效、便捷、準確。這種煙絲耐加工性的表征方法計算簡便，能更清晰明了地體現煙絲經過風送、滾筒加工等過程后的破碎程度，從而反映了煙絲耐加工能力：以工序前后的煙絲數均長度之比S來代表煙絲的耐加工性，S越接近于1，煙絲經過加工后的破碎程度越小，煙絲的耐加工性越強；同理S越小于1，表明煙絲耐加工性越差。

技術領域

本發明屬于煙草加工領域，具體涉及一種基于圖像法的煙絲耐加工性檢測表征方法。

背景技術

煙絲是卷煙的主要組成成分，成品卷煙的煙絲加工過程主要包括切絲、篩分、增溫增濕、葉絲干燥、摻絲配絲等步驟。在煙草制品生產加工過程中，煙絲尺寸分布是卷煙工藝中在制品物理質量管控的重點，煙絲在加工過程中存在不同程度的造碎，煙絲造碎直接影響煙絲結構進而影響卷煙的物理質量，如引起端部落絲量和空頭率增加（《溫度對成品煙絲造碎率及尺寸分布均勻性的影響》 趙亮 等）。近年來，隨著卷煙行業裝備實力和技術水平的提高，對卷煙品質穩定性的要求顯著提升，煙絲耐加工性問題對卷煙物理特性的影響越來越大，特別表現在降耗、端部落絲量和煙絲整絲率變化率等方面（《增溫增濕滾筒干燥參數對葉絲耐加工性的影響》 譚睿 等）。因此煙絲耐加工性間接影響著卷煙質量，減少煙絲在加工過程中的造碎，改善煙絲結構分布，是提高和穩定卷煙產品的有效途徑。在煙絲的加工過程中，尤其是在煙絲風送和滾筒干燥過程中，煙絲會因不同的外力作用而漸漸破碎，導致煙絲后續工序耐加工性差，影響卷煙卷制效果。

目前，國內采用以卷煙加工過程中整絲率的變化情況來反映煙絲的耐加工性。2016版《卷煙工藝規范》規定了整絲率的變化率的定義，即：煙絲等通過某些工序之后的整絲率與之前整絲率的比率，以百分數表示。整絲率的定義見2016版《卷煙工藝規范》第174頁，附錄，第F.4.8款，整絲率的測定方法見煙草行業標準YC/T178-2003。但利用整絲率的變化率來反映煙絲耐加工性的方法存在一些問題：一是煙絲結構差別較大的煙絲其破碎程度無法用整絲率的變化表示；二是現有整絲率的測試操作過程中受人為因素影響較大；三是取樣困難，影響煙絲加工過程。

堵勁松等發明了一種用篩分法測定煙絲破碎程度的方法和裝置（專利名稱：《一種用于測定煙絲破碎程度的方法和裝置》，公開號：CN101694435A），該方法通過設計一種新型煙絲破碎裝置來模擬煙絲破碎的過程，再利用篩分法得到煙絲通過裝置前后的特征尺寸變化規律，從而表征煙絲抗破碎能力。但篩分法需要對測得的數據進行多步數據分析與擬合才能獲得表征煙絲結構的煙絲特征長度。

近年來，以隨著光學檢測和計算機圖像處理技術的發展，機器視覺方法在研究層面和工業、農業、醫學、軍事等領域中的應用層面均取得了蓬勃發展。如王斌等發明的采用機器視覺測量工件圓度的方法（專利公開號：CN108072331A），姜連志等發明的一種基于機器視覺的四旋翼飛行機器人目標鎖定跟蹤系統（專利公開號：CN108196576A）。機器視覺方法在煙草加工領域的應用主要集中在對原料的精選除雜（如劉永等發明的《基于組合光透視的葉中含梗及含梗率視覺識別檢測方法》，授權公告號：CN102339385B）和形態檢測（如朱文魁等發明的《一種基于X射線透射圖像定量檢測煙梗中粗梗率和長短梗率的測定方法》，公開號：CN108007945A）。目前還沒有人通過機器視覺方法來快速便捷的測定同一批次煙絲加工前后的形態變化及其特征尺寸，進而判斷煙絲耐加工性大小。

發明內容

本發明正是基于上述應用背景和現有技術狀況，提供一種表征煙絲耐加工性的新方法，即：利用機器視覺方法測定煙絲數均長度，用數均長度代替目前常用的特征長度（用篩上質量比為0.5所對應的煙絲尺寸來衡量煙絲整體尺寸大?。Ｓ脽熃z在風送、滾筒干燥等關鍵工序前后數均長度的變化來表征煙絲的耐加工性。