[發明專利]一種卷煙設備煙支輸送通道煙支異常監測方法及其裝置

在審

• 申請號: 202010171020.0
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN113390884A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 劉賜德;王美斌;鐘成;田燕鳳;吳劍飛;羅譽廷
• 申請（專利權）人: 江西中煙工業有限責任公司
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89;G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種卷煙設備煙支輸送通道煙支異常監測裝置，其包括煙支輸送通道 （1）、透明面（11）、固定支架（2）、相機（21）、光源部件（22）、報警提示裝置（23）、信號采集和處理單元（3）、工控機（4），其特征在于：煙支輸送通道具有透明面，固定支架固定連接在煙支輸送通道的透明面一側；相機固定在固定支架上，且位于固定支架上的遠離透明面的一端，相機透過透明面朝向煙支輸送通道內部成像；光源部件固定于固定支架上，其產生的光源透過透明面朝向煙支輸送通道內部，報警提示裝置固定于固定支架上端；信號采集和處理單元與相機、光源部件和報警提示裝置通過線纜相連，信號采集和處理單元的另外一端連接到工控機；固定支架安裝在煙支輸送通道的外部，且位于卷接機到包裝機下煙通道之間的位置。

2.如權利要求1所述的一種卷煙設備煙支輸送通道煙支異常監測裝置，其特征在于，所述透明面為透明材質，該透明材質選自普通玻璃、有機玻璃或聚氯乙烯；相機使用的是工業相機，其能夠透過透明面對煙支輸送通道內部進行成像，相機為一個或多個，相機是單色相機或者是彩色相機，或者是智能相機，采集和處理集成在智能相機內部；相機的上下、前后、左右的位置可調，焦距可調。

3.如權利要求2所述的一種卷煙設備煙支輸送通道煙支異常監測裝置，其特征在于，所述光源部件使用的是白光或紅外光，光源部件分別位于相機的左右或者上下兩側，光源部件的位置可調，角度可調，并且光源的長度根據需要監測的視野而定，光源部件為一個或多個；相機、光源部件和報警提示裝置通過網線將電纜與信號采集和處理單元相連，信號采集和處理單元另一端與工控機相連并接受工控機的控制，工控機用于存儲、處理相機采集的圖像和控制光源信號。

4.一種采用權利要求1-3任一項所述的一種卷煙設備煙支輸送通道煙支異常監測裝置的監測方法，所述監測方法通過背景差分法、特征匹配法和/或圖像分類法進行檢測，其特征在于，

其中，A、背景差分法包括以下步驟：

A1、對煙支輸送通道正常輸送煙支的圖像進行采集，采集得到圖像之后，利用特定的模板進行最大值或者最小值濾波后的圖像作為模板圖像，濾波的目的是降低煙支中卷煙紙和縫隙對圖像的影響；

A2、需要監測的時候，對待監測的煙支圖像進行采集，同樣利用步驟A1中特定大小的模板和濾波方法，得到待監測圖像；

A3、將得到的待監測圖像和模板圖像進行差分計算，統計兩圖像的差分結果；

A4、設定相關閾值對步驟A3中差分結果進行判斷，如果大于或者小于設定的閾值，那么待測圖像為不合格，即此時煙支是異常；

其中，B、特征匹配法包括以下步驟：

B1、對輸送通道內煙支異常情況進行圖像采集，將各類異常進行圖像特征提取；

B2、對待測的煙支圖像進行采集，根據圖像的特點，與保存好的異常特征進行比對；

B3、設定好比對的參數和閾值，如果滿足特征匹配，那么，判定為異常，反之，如果不滿足，判定為正常；

其中，C、圖像分類法包括以下步驟：

C1、對輸送通道內正常煙支圖像和異常煙支圖像各提取一定量的樣本，分別對樣本做好正常或異常的標簽；

C2、分別對正常樣本和異常樣本的特征進行計算，提取出圖像的各顏色通道的均值和方差，提取出圖像的紋理特征等；

C3、將做好標簽圖像的特征輸入到分類器中進行模型訓練，得到分類模型，并對模型進行繼承學習，不斷優化模型參數；

C4、對待測煙支進行監測，得到圖像后提取步驟C2中相應的特征，輸入到步驟C3中所訓練好的分類模型中進行預測，得到待測煙支正常與否。

5.如權利要求4所述的監測方法，其特征在于，在實際使用時，根據檢測精度和處理結果誤差率、煙支輸送速度和輸送量而采用背景差分法、特征匹配法和/或圖像分類法中的一個或多個。