[發(fā)明專利]基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110875435.0
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113570584A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏甲欣;李琪;王小明;馬飛;龐艷紅;鄧文晗;王藝斌;劉承鈞;許文武;龐鑫;李亞勇
• 申請（專利權(quán)）人: 河南中煙工業(yè)有限責任公司;南京焦耳科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/187;G06T7/62;G06T7/90
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 段媛媛

1.一種基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，包括：

采集煙絲圖像；

對所述煙絲圖像中不同組分的煙絲進行區(qū)分，得到若干煙絲分組；

根據(jù)采集的所述煙絲圖像，建立煙絲面積與煙絲質(zhì)量的擬合模型；

在所述煙絲圖像的各所述煙絲分組中提取煙絲骨骼，根據(jù)所述煙絲骨骼計算煙絲長度，并根據(jù)所述煙絲長度和所述擬合模型計算煙絲整絲率和/或煙絲碎絲率；

根據(jù)煙絲中各所述煙絲分組的比例確定煙絲結(jié)構(gòu)，根據(jù)各所述煙絲分組中的煙絲整絲率和/或煙絲碎絲率確定煙絲結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述采集煙絲圖像，具體包括：

利用工業(yè)相機采集煙絲圖像，所述煙絲圖像包括薄片絲圖像、和/或梗絲圖像、和/或葉絲圖像、和/或由薄片絲、梗絲和葉絲中的至少二者混合而成的混合煙絲的混合煙絲圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述對所述煙絲圖像中不同組分的煙絲進行區(qū)分，得到若干煙絲分組，具體包括：

對煙絲圖像進行圖像增強處理；

根據(jù)經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像，計算煙絲的寬度方差；

根據(jù)經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像，計算S通道的顏色方差；

根據(jù)煙絲的寬度方差和顏色方差，對混合煙絲中不同組分的煙絲進行區(qū)分，得到若干煙絲分組。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像，計算煙絲的寬度方差，具體包括：

在經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像中，確定連通區(qū)域的內(nèi)切圓；

通過以下公式計算多個內(nèi)切圓直徑的平均值，并將多個內(nèi)切圓直徑的平均值作為煙絲寬度，

V＝(d₁+d₂+...+d_i+…+d_n)/n (1)

其中，V表示煙絲的平均寬度，d_i表示煙絲輪廓的第i個中心線上點的最小內(nèi)切圓的直徑，即在第i個中心線上點的煙絲寬度，n表示煙絲輪廓的中心線上的點數(shù)；

通過以下公式，根據(jù)煙絲寬度和各所述內(nèi)切圓直徑，確定寬度方差，

其中，S表示寬度方差。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像，計算S通道的顏色方差，具體包括：

將經(jīng)過圖像增強處理后的煙絲圖像轉(zhuǎn)換成HSV圖像；

在所述HSV圖像中，統(tǒng)計S通道圖像的像素值；

通過以下公式，根據(jù)S通道圖像的像素值，計算待測煙絲的煙絲輪廓的S通道圖像與目標煙絲的顏色方差，

其中，N表示煙絲輪廓內(nèi)的點數(shù)，X_i表示煙絲輪廓內(nèi)第i個點的S通道的值，A表示預先統(tǒng)計出的目標煙絲的S通道的平均值，所述目標煙絲包括薄片絲、梗絲或葉絲。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)煙絲的寬度方差和顏色方差，對混合煙絲中不同組分的煙絲進行區(qū)分，得到若干煙絲分組，具體包括：

將寬度方差小于第一閾值的煙絲輪廓作為薄片絲分組，將寬度方差大于第二閾值的煙絲輪廓的作為梗絲分組，將寬度方差介于所述第一閾值和所述第二閾值二者之間的煙絲輪廓作為葉絲分組，其中，所述第一閾值小于第二閾值；

在目標煙絲分別為薄片絲、梗絲和葉絲時，分別計算待測煙絲輪廓與目標煙絲的顏色方差值，得到C₁、C₂、C₃三個顏色方差值，待測煙絲的煙絲結(jié)構(gòu)與顏色方差值最小的目標煙絲的煙絲結(jié)構(gòu)一致。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像識別的煙絲結(jié)構(gòu)檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)采集的所述煙絲圖像，建立煙絲面積與煙絲質(zhì)量的擬合模型，具體包括：

對采集到的所述煙絲圖像進行預處理；

基于預處理后的煙絲圖像，統(tǒng)計煙絲面積；

建立煙絲面積與質(zhì)量的擬合模型。