[發(fā)明專利]基于圖像法的煙絲耐加工性檢測(cè)表征方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910293227.2
• 申請(qǐng)日: 2019-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN109946300B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國煙草總公司鄭州煙草研究院
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): 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(cè)表征方法，利用機(jī)器視覺方法測(cè)定煙絲數(shù)均長度，可分別用于煙絲風(fēng)送和滾筒干燥兩種工序的煙絲耐加工型檢測(cè)表征，用煙絲在風(fēng)送、滾筒干燥工序前后數(shù)均長度的變化來表征煙絲的耐加工性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：a)提供的表征方法能直觀地體現(xiàn)煙絲耐加工性的大小；b)用圖像法測(cè)定煙絲特征尺寸的方式高效、便捷、準(zhǔn)確。這種煙絲耐加工性的表征方法計(jì)算簡便，能更清晰明了地體現(xiàn)煙絲經(jīng)過風(fēng)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(shù)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(jīng)過加工后的破碎程度越小，煙絲的耐加工性越強(qiáng)；同理S越小于1，表明煙絲耐加工性越差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙草加工領(lǐng)域，具體涉及一種基于圖像法的煙絲耐加工性檢測(cè)表征方法。

背景技術(shù)

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(chǎn)加工過程中，煙絲尺寸分布是卷煙工藝中在制品物理質(zhì)量管控的重點(diǎn)，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(jié)構(gòu)進(jìn)而影響卷煙的物理質(zhì)量，如引起端部落絲量和空頭率增加（《溫度對(duì)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(yè)裝備實(shí)力和技術(shù)水平的提高，對(duì)卷煙品質(zhì)穩(wěn)定性的要求顯著提升，煙絲耐加工性問題對(duì)卷煙物理特性的影響越來越大，特別表現(xiàn)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(shù)對(duì)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(zhì)量，減少煙絲在加工過程中的造碎，改善煙絲結(jié)構(gòu)分布，是提高和穩(wěn)定卷煙產(chǎn)品的有效途徑。在煙絲的加工過程中，尤其是在煙絲風(fēng)送和滾筒干燥過程中，煙絲會(huì)因不同的外力作用而漸漸破碎，導(dǎo)致煙絲后續(xù)工序耐加工性差，影響卷煙卷制效果。

目前，國內(nèi)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(guī)范》規(guī)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?jǐn)?shù)表示。整絲率的定義見2016版《卷煙工藝規(guī)范》第174頁，附錄，第F.4.8款，整絲率的測(cè)定方法見煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(xiàn)有整絲率的測(cè)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(fā)明了一種用篩分法測(cè)定煙絲破碎程度的方法和裝置（專利名稱：《一種用于測(cè)定煙絲破碎程度的方法和裝置》，公開號(hào)：CN101694435A），該方法通過設(shè)計(jì)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(guī)律，從而表征煙絲抗破碎能力。但篩分法需要對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行多步數(shù)據(jù)分析與擬合才能獲得表征煙絲結(jié)構(gòu)的煙絲特征長度。

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

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于上述應(yīng)用背景和現(xiàn)有技術(shù)狀況，提供一種表征煙絲耐加工性的新方法，即：利用機(jī)器視覺方法測(cè)定煙絲數(shù)均長度，用數(shù)均長度代替目前常用的特征長度（用篩上質(zhì)量比為0.5所對(duì)應(yīng)的煙絲尺寸來衡量煙絲整體尺寸大小）。用煙絲在風(fēng)送、滾筒干燥等關(guān)鍵工序前后數(shù)均長度的變化來表征煙絲的耐加工性。