一種基于圖像的煙梗外形結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及煙葉打葉復(fù)烤生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢測(cè)領(lǐng)域，具體說一種利用視覺技術(shù)檢 測(cè)煙梗的外形尺寸如長(zhǎng)度、寬度、投影面積及外形輪廓，并對(duì)其進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)的方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙梗的長(zhǎng)度和寬度對(duì)梗絲的結(jié)構(gòu)和出絲率有顯著的影響，所W在煙梗加工的質(zhì)檢 環(huán)節(jié)長(zhǎng)梗率和粗梗率作為重要檢測(cè)指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外的研究表明，直徑大于4mm長(zhǎng)度大于20mm 的煙梗其制絲質(zhì)量較好，對(duì)于直徑小于4mm或長(zhǎng)度小于20mm的煙梗制絲質(zhì)量均明顯下降。 《煙葉打葉復(fù)烤工藝規(guī)范》（YC/T146-2010)規(guī)定；長(zhǎng)梗（長(zhǎng)度大于20mm)率> 85%。長(zhǎng)梗 率的檢測(cè)方法按照《打葉煙葉質(zhì)量檢測(cè)》（YC/T147-2010)規(guī)定；取樣（1000-15000) g，將煙 梗樣品充分混合后，用四分法縮分至巧0?120)g。用尺寸板衡量煙梗的長(zhǎng)度，將長(zhǎng)度大于 20mm的煙梗和小于等于20mm的煙梗放置在不同的樣品盤，分別稱重并計(jì)算長(zhǎng)梗質(zhì)量和總 質(zhì)量的比值百分比，即為長(zhǎng)梗率，該檢測(cè)方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢測(cè)誤差大，每次檢測(cè)僅能得到 長(zhǎng)梗率一項(xiàng)指標(biāo)，無(wú)法得到該批樣本所有的煙梗外形結(jié)構(gòu)尺寸及長(zhǎng)度分布情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種利用圖像法檢測(cè)煙梗外形結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法及裝置，該發(fā) 明通過對(duì)采樣的煙梗進(jìn)行離散化、圖像采集、圖像處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得到煙梗的長(zhǎng)梗率、粗梗 率及長(zhǎng)度區(qū)間百分比。本發(fā)明可W替代《打葉煙葉質(zhì)量檢測(cè)KYC/T147-2010)的檢測(cè)方法， 并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行了豐富和擴(kuò)展，可W更詳細(xì)科學(xué)的表征該批煙梗的外形結(jié)構(gòu)信息。
[0004] 為達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提出W下技術(shù)方案：
[0005] 本發(fā)明通過W下工作流程實(shí)現(xiàn)：
[0006] (1)取樣；（人工）在生產(chǎn)線上取樣（1000-1500) g，充分混合后，用四分法取一份 樣本；
[0007] (2)煙梗離散化；將待檢測(cè)樣本放入離散裝置，通過離散裝置將煙梗充分離散，實(shí) 現(xiàn)煙梗無(wú)搭接地鋪在一個(gè)平面上；
[000引 做圖像采集；利用圖像采集器采集煙梗圖像，并將圖像傳輸給圖像處理計(jì)算機(jī)；
[0009] (4)圖像處理；利用計(jì)算機(jī)圖像處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，計(jì)算出每根煙梗的外 形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；
[0010] (5)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：對(duì)圖像處理后得到的每根煙梗的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到該批樣 本的長(zhǎng)梗率、粗梗率、長(zhǎng)度區(qū)間百分比及所有梗的外形結(jié)構(gòu)明細(xì)表。
[0011] 本發(fā)明方法中計(jì)算機(jī)的處理流程如下：
[0012] (1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過連接的圖像采集器獲得連續(xù)的煙梗圖像；
[0013] (2)將圖像進(jìn)行濾波去噪處理，進(jìn)行二值化處理得到二值化圖像；
[0014] (3)對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行聯(lián)通域計(jì)算和標(biāo)記處理，使得圖像中每根煙梗有一個(gè) 編號(hào)；
[0015] (4)檢測(cè)標(biāo)記后的圖像中橫跨前后兩幅圖像的煙梗，將該煙梗合并至下一幅圖像 并將編號(hào)合并；
[0016] (5)計(jì)算每根煙梗的投影面積A、中屯、線長(zhǎng)度L、垂直于中屯、線方向的煙梗寬度的 均值W，其中
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于圖像的煙梗外形結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于，通過w下工作流程實(shí)現(xiàn)： (1) 取樣；在生產(chǎn)線上取樣（1000-1500)g，充分混合后，用四分法取一份樣本； (2) 煙梗離散化；將待檢測(cè)樣本放入離散裝置，通過離散裝置將煙梗充分離散，實(shí)現(xiàn)煙 梗無(wú)搭接地鋪在一個(gè)平面上； (3) 圖像采集；利用圖像采集器采集煙梗圖像，并將圖像傳輸給圖像處理計(jì)算機(jī)； (4) 圖像處理；利用計(jì)算機(jī)圖像處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，計(jì)算出每根煙梗的外形結(jié) 構(gòu)數(shù)據(jù)； (5) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：對(duì)圖像處理后得到的每根煙梗的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析得到該批樣本的 長(zhǎng)梗率、粗梗率、長(zhǎng)度區(qū)間百分比及所有梗的外形結(jié)構(gòu)明細(xì)表； 計(jì)算機(jī)的處理流程如下： (1) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過連接的圖像采集器獲得連續(xù)的煙梗圖像； (2) 將圖像進(jìn)行濾波去噪處理，進(jìn)行二值化處理得到二值化圖像； (3) 對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行聯(lián)通域計(jì)算和標(biāo)記處理，使得圖像中每根煙梗有一個(gè)編 號(hào)； (4) 檢測(cè)標(biāo)記后的圖像中橫跨前后兩幅圖像的煙梗，將該煙梗合并至下一幅圖像并將 編號(hào)合并； (5) 計(jì)算每根煙梗的投影面積A、中屯、線長(zhǎng)度L、垂直于中屯、線方向的煙梗寬度的均值 W，其中
，N等于中屯、線上的像素個(gè)數(shù)，Wi為中屯、線上第i個(gè)像素位置的煙梗 寬度； (6) 數(shù)據(jù)模型的假設(shè)： a) 用煙梗中屯、線的長(zhǎng)度L代替煙梗的實(shí)際長(zhǎng)度； b) 用煙梗垂直于中屯、線方向的寬度的均值W代替煙梗的實(shí)際寬度； C)用煙梗的投影面積比代替煙梗的質(zhì)量比； (7) 計(jì)算長(zhǎng)梗率；將中屯、線長(zhǎng)度L大于20mm的煙梗的投影面積累加得到K1，將中屯、線 長(zhǎng)度L小于等于20mm的煙梗的投影面積累加得到K2,長(zhǎng)梗率K = K1/(K1+K2) *100 % ; (8) 計(jì)算粗梗率；將平均寬度W大于2. 38mm的煙梗的投影面積累加得到H1，將平均寬 度W小于等于2. 38mm的煙梗的投影面積累加得到肥，粗梗率H =化/化1+肥)*100% ; (9) 計(jì)算煙梗區(qū)間長(zhǎng)度或?qū)挾劝俜直?；將煙梗的長(zhǎng)度或?qū)挾葎澐譃镸個(gè)區(qū)間，分別計(jì)算 每個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)的煙梗的投影面積的和與檢測(cè)煙梗總面積的比值乘W 100%得到每個(gè)區(qū)間 的對(duì)應(yīng)百分比； (10) 每根煙梗的數(shù)據(jù)的輸出：W表格形式將每根煙梗按照編號(hào)順序，輸出其長(zhǎng)度、寬 度、投影面積。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的煙梗外形結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法的檢測(cè)裝置，其特征 在于，包含W下部分： 煙梗外形結(jié)構(gòu)檢測(cè)裝置包括煙梗離散裝置，位于離散裝置的皮帶機(jī)上方的圖像采集器 及與圖像采集器連接的計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)； 所述的煙梗離散裝置由流量控制輸送皮帶機(jī)、煙梗撥料桿、高速輸送皮帶組成，通過控
制流量控制輸送皮帶機(jī)的輸送速度實(shí)現(xiàn)對(duì)煙梗流量的控制；由一定間隔的煙梗撥料桿安裝 在流量控制裝置出料口的下方，撥料桿與煙梗下落方向成110°?130°的夾角；高速皮帶 安裝在撥料桿下方，經(jīng)撥料桿阻擋、反彈離散過的煙?；湓诟咚倨?，利用兩級(jí)之間的 速度差進(jìn)一步離散；物料最終成離散狀平鋪在高速皮帶上，并送到圖像檢測(cè)位置。
【專利摘要】一種基于圖像的煙梗外形結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法及裝置，包含以下部分：煙梗離散裝置，位于離散裝置的皮帶機(jī)上方的圖像采集器及與圖像采集器連接的計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)；所述的煙梗離散裝置由流量控制輸送皮帶機(jī)、煙梗撥料桿、高速輸送皮帶組成，通過控制流量控制輸送皮帶機(jī)的輸送速度實(shí)現(xiàn)對(duì)煙梗流量的控制；由一定間隔的煙梗撥料桿安裝在流量控制裝置出料口的下方；高速皮帶安裝在撥料桿下方，經(jīng)撥料桿阻擋、反彈離散過的煙?；湓诟咚倨希脙杉?jí)之間的速度差進(jìn)一步離散；物料最終成離散狀平鋪在高速皮帶上，并送到圖像檢測(cè)位置。本發(fā)明可以提高煙梗質(zhì)量檢測(cè)的自動(dòng)化程度，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，豐富檢測(cè)信息，提高打葉復(fù)烤的質(zhì)量控制水平。
【IPC分類】G06T5-00, G01B11-02, G01B11-28, G01B11-25
【公開號(hào)】CN104596423
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510006959
【發(fā)明人】張俊榮, 崔鴻剛, 卯彥, 李江樂, 張?jiān)? 蔣明民, 楊雄標(biāo), 楊曉華, 游玲, 楊松, 張?jiān)茤|, 丁銳, 湯鵬
【申請(qǐng)人】云南昆船設(shè)計(jì)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日