[發(fā)明專利]一種采用灰度差異法基于機器視覺的卷煙飛灰檢測裝置及檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112085806B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 鄭晗;詹建波;王浩;余振華;李賡;張瑩;王濤;程量;余婷婷;丁海燕;王旭;謝姣;李利偉;孔令漢;姜黎;楊帥
• 申請（專利權）人: 云南中煙工業(yè)有限責任公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/62;G06T7/292;G06T7/254;G06T7/00;G01N31/12
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 鐘華;任永利

本發(fā)明公開一種基于機器視覺的卷煙飛灰檢測裝置及采用灰度差異法的卷煙飛灰檢測方法。本發(fā)明通過仿真人體卷煙抽吸動作機械手夾持檢測樣品，在仿真人體抽吸過程中，采用多組攝像頭對卷煙燃燒過程進行同步全信息實時跟拍，在非彈擊煙灰條件下，通過采集圖像差異對比，判斷是否出現(xiàn)飛灰現(xiàn)象，通過前后兩張卷煙燃燒灰柱圖像中卷煙燃燒灰柱的灰度存在差異的面積計算卷煙燃燒灰柱中出現(xiàn)飛灰的面積，從而進一步判斷飛灰量的大小。本發(fā)明巧妙的將細微飛灰量的檢測轉換成卷煙燃燒灰柱灰度差異的檢測，相對采用人工抽吸經(jīng)驗和主觀判斷卷煙是否發(fā)生飛灰以及飛灰量的大小的方法，本方法重復性好、客觀、可信度高、可量化，能更加精準地評價產品差異。

技術領域

本發(fā)明屬于卷煙飛灰檢測技術領域，涉及一種檢測卷煙飛灰的方法，具體涉及一種采用灰度差異法基于機器視覺的卷煙飛灰檢測裝置及檢測方法，該方法采用機器視覺實時跟蹤卷煙燃燒狀態(tài)，采用圖像處理的方式判斷、對比、計算卷煙飛灰的情況。

背景技術

隨著卷煙技術的發(fā)展及消費者對卷煙抽吸品質要求的不斷提高，卷煙在抽吸過程中燃燒包灰性能的優(yōu)劣越來越受到消費者的關注，同時，由于抽吸過程中煙灰掉落情況還存在污染環(huán)境和消費者衣服等不利情況，所以如何提升卷煙燃燒包灰性能一直都是煙草行業(yè)研究的重要方向之一。

目前，對卷煙燃燒包灰性能的研究方法主要通過卷煙在靜置燃燒后，對形成的灰柱的凝灰效果優(yōu)劣狀況進行對比和評價。需要注意的是，目前方法通過靜燃或在抽吸條件下靜態(tài)評價卷煙包灰性能，而消費者關注的是卷煙在抽吸過程中的卷煙包灰質量優(yōu)劣。可見，采用現(xiàn)行方法僅能對燃燒后卷煙整體灰柱進行對比評價，進而指導卷煙包灰性能質量改進提升，并不能客觀地反應出卷煙抽吸過程中卷煙的落灰、飛灰情況。

飛灰可能造成污染環(huán)境和消費者衣服，引發(fā)周邊非吸煙者反感等情況，可見，以消費需求和安全為導向，研究降低卷煙抽吸過程中的飛灰具有重要意義。

基于現(xiàn)有檢測技術不足，同時，由于卷煙燃燒過程中飛灰指標特性，具有測量精度要求高、測量樣本數(shù)量多、飛灰狀態(tài)持續(xù)時間短等特點，很難通過人工的方式進行檢測。所以，開發(fā)適用于卷煙研制和卷煙飛灰特性的檢測設備十分必要。

為了解決以上問題，提出本發(fā)明。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明首先提出了卷煙飛灰指標，飛灰表征的是卷煙在抽吸過程中，在非彈煙灰的過程，脫離卷煙灰柱的煙灰。

進一步本發(fā)明提出了一種基于機器視覺的卷煙飛灰檢測裝置及檢測方法，該方法是針對卷煙抽吸過程中，在非彈煙灰的狀態(tài)下，對卷煙飛灰的量化檢測方法，即卷煙煙灰脫離煙灰柱，飄落散落的情況表征，采用機器視覺實時跟蹤卷煙燃燒狀態(tài)，并采用圖像處理的方式跟蹤和判斷卷煙飛灰的情況，通過客觀、精確地表征卷煙飛灰指標，用于指導卷煙配方研究和質量優(yōu)化升級。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

本發(fā)明第一方面提供一種基于機器視覺的卷煙飛灰檢測裝置，器包括仿真人體抽吸動作機械手1、卷煙夾持器2、煙支抽吸管3、彈灰機構4、圖像采集裝置5和圖像處理裝置6；

仿真人體抽吸動作機械手1工作端處固定連接有卷煙夾持器2；

卷煙夾持器2與煙支抽吸管3相連；

彈灰機構4單獨設于仿真人體抽吸動作機械手1外側；

圖像采集裝置5也安裝在仿真人體抽吸動作機械手1工作端；

圖像處理裝置6與圖像采集裝置5相連；

所述的仿真人體抽吸動作機械手1用于模擬人體抽煙動作；

所述的卷煙夾持器2用于夾持不同圓周等規(guī)格差異的卷煙；

所述的煙支抽吸管3連接抽吸氣缸，用于抽吸卷煙；