廠多，吸煙人口多，煙葉需求大，解決了一部分人就業(yè)和農(nóng)民增加收入的途徑。因而，目前世界大部分國家和地區(qū)對煙草行業(yè)也是采取不禁錮煙草行業(yè)的發(fā)展和輿論宣傳上嚴格禁煙相結(jié)合的態(tài)度。
[0018]為了給吸食卷煙的人們提供合格的產(chǎn)品，最大程度上減少劣質(zhì)卷煙對煙民身體造成的損害，煙草生產(chǎn)廠家對煙草的生產(chǎn)的每道工序都有著嚴格的質(zhì)量控制，其中煙草葉絲的寬度由于直接影響煙草質(zhì)量而成為重點檢測的目標。當前的煙草葉絲寬度檢測技術(shù)檢測速度慢、過于依賴人工，測試結(jié)果也不穩(wěn)定，無法為煙草質(zhì)量的判斷提供可靠的參考數(shù)據(jù)。
[0019]本實用新型搭建了一種煙草葉絲寬度識別平臺，基于煙草葉絲的特點，設置多種檢測子單元進行有針對性的煙草葉絲寬帶檢測，同時為不同品種的煙草設置不同的檢測標準，從而能夠快速、準確地獲得煙草葉絲寬度數(shù)據(jù)。
[0020]圖1為根據(jù)本實用新型實施方案示出的煙草葉絲寬度識別平臺的結(jié)構(gòu)方框圖，所述識別平臺包括葉絲承載設備1、高清攝像設備2、寬度識別設備3、輔助照明光源4、顯微鏡物鏡組5、AT89C51單片機6、用戶輸入設備7、存儲設備8、語音播放設備9、顯示設備10和供電設備11，AT89C51單片機6與葉絲承載設備1、高清攝像設備2、寬度識別設備3、輔助照明光源4、顯微鏡物鏡組5、用戶輸入設備7、存儲設備8、語音播放設備9、顯示設備10和供電設備11分別連接以實現(xiàn)對連接設備的各種控制，高清攝像設備2與寬度識別設備3連接。
[0021]其中，所述葉絲承載設備I用于擺放互不接觸的多根葉絲，所述高清攝像設備2在輔助照明光源的輔助照明下對所述多根葉絲拍攝，以獲得葉絲圖像，所述寬度識別設備3用于對所述葉絲圖像進行圖像處理，以獲得葉絲寬度，所述AT89C51單片機6用于根據(jù)所述葉絲寬度確定葉絲是否合格。
[0022]接著，繼續(xù)對本實用新型的煙草葉絲寬度識別平臺的具體結(jié)構(gòu)進行進一步的說明。
[0023]在所述識別平臺中，用戶輸入設備7用于根據(jù)用戶的操作，輸入當前識別的煙草葉絲的類型。
[0024]在所述識別平臺中，存儲設備8用于預先存儲了煙草葉絲信息表，所述煙草葉絲信息表以煙草葉絲類型為索引，分別記錄了每一種類型煙草葉絲的基準葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，所述葉絲上限灰度閾值和所述葉絲下限灰度閾值用于將圖像中的葉絲與背景分開，所述存儲設備8還用于預先存儲了像素數(shù)量閾值和縱向切割數(shù)量。
[0025]在所述識別平臺中，顯微鏡物鏡組5放置在所述葉絲承載設備I和所述高清攝像設備2之間，用于放大所述葉絲承載設備I上的多根葉絲，以供所述高清攝像設備2進行拍攝。
[0026]在所述識別平臺中，語音播放設備9與所述AT89C51單片機6連接，用于播放與煙草葉絲寬度合格信號或煙草葉絲寬度不合格信號對應的語音提示文件。
[0027]在所述識別平臺中，顯示設備10與所述AT89C51單片機6連接，用于顯示與煙草葉絲寬度合格信號或煙草葉絲寬度不合格信號對應的提示文字。
[0028]在所述識別平臺中，所述葉絲承載設備I為一平面形狀，用于擺放互不接觸的多根葉絲。
[0029]在所述識別平臺中，所述高清攝像設備2包括濾光片、鏡頭和CMOS圖像傳感器，所述鏡頭位于所述濾光片和所述CMOS圖像傳感器之間，所述CMOS圖像傳感器采集的葉絲圖像的分辨率為1366X768。
[0030]在所述識別平臺中，輔助照明光源4包括亮度傳感器和發(fā)光器件，所述亮度傳感器檢測周圍環(huán)境的環(huán)境亮度，所述發(fā)光器件與所述亮度傳感器連接，基于所述環(huán)境亮度確定提供的輔助照明的發(fā)光功率。
[0031]在所述識別平臺中，所述寬度識別設備3包括圖像預處理單元、圖像分割單元、雜質(zhì)去除單元、毛刺清除單元和寬度檢測單元，所述圖像預處理單元與所述CMOS圖像傳感器連接，對所述葉絲圖像依次執(zhí)行中值濾波和灰度化處理，以獲得灰度化圖像，所述圖像分割單元與所述圖像預處理單元和所述AT89C51單片機6分別連接，接收所述AT89C51單片機6發(fā)送的目標葉絲上限灰度閾值和目標葉絲下限灰度閾值，將所述灰度化圖像中灰度值在所述目標葉絲上限灰度閾值和所述目標葉絲下限灰度閾值之間的像素識別并組成多個葉絲子圖案，所述雜質(zhì)去除單元與所述圖像分割單元和所述存儲設備8分別連接，計算多個葉絲子圖案中每一個葉絲子圖案的總像素數(shù)，輸出總像素數(shù)大于等于像素數(shù)量閾值的一個或多個葉絲子圖案作為一個或多個目標葉絲子圖案輸出。
[0032]所述毛刺清除單元與所述雜質(zhì)去除單元連接，用于去除所述一個或多個目標葉絲子圖案的毛刺，以獲得一個或多個已處理葉絲子圖案，所述寬度檢測單元與所述毛刺清除單元和所述存儲設備8分別連接，將每一個已處理葉絲子圖案按預定間隔縱向切割達到所述縱向切割數(shù)量的次數(shù)，獲得數(shù)量為所述縱向切割數(shù)量的多個橫向葉絲寬度，對所述多個橫向葉絲寬度求平均值，獲得每一個已處理葉絲子圖案的寬度，并對一個或多個已處理葉絲子圖案的寬度求平均值，以獲得所述葉絲寬度。
[0033]在所述識別平臺中，所述AT89C51單片機6與所述用戶輸入設備7和所述存儲設備8分別連接，基于所述當前識別的煙草葉絲的類型在所述煙草葉絲信息表中查找與所述當前識別的煙草葉絲的類型匹配的基準葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，以作為目標基準葉絲寬度范圍、目標葉絲上限灰度閾值和目標葉絲下限灰度閾值輸出。
[0034]所述AT89C51單片機6還與所述寬度檢測單元連接，以獲得所述葉絲寬度，并當所述葉絲寬度落在所述目標基準葉絲寬度范圍時，發(fā)出煙草葉絲寬度合格信號，當所述葉絲寬度不在所述目標基準葉絲寬度范圍內(nèi)時，發(fā)出煙草葉絲寬度不合格信號。
[0035]其中，所述葉絲承載設備I還包括葉絲自動清掃器件，與所述AT89C51單片機6連接，用于在接收到所述煙草葉絲寬度合格信號或所述煙草葉絲寬度不合格信號后，自動清掃所述多根葉絲。
[0036]在所述識別平臺中，供電器件11與所述AT89C51單片機6連接，用于在所述AT89C51單片機6的控制下，為所述識別平臺提供各種不同的電力供應模式，所述各種不同的電力供應模式包括省電模式和正常模式。
[0037]其中，在所述識別平臺中，可以將所述圖像預處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測單元分別采用不同的FPGA芯片來實現(xiàn)；也可以將所述圖像預處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測單元都集成在同一塊FPGA芯片中；所述語音播放設備9可選為揚聲器，所述顯示設備10可選為液晶顯示屏，所述用戶輸入設備7可選為鍵盤或與所述顯示設備10集成的觸摸屏。
[0038]另外，F(xiàn)PGA(Field — Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，他是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物，是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，他解決了定制電路的不足，也克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。
[0039]早在1980年代中期，F(xiàn)PGA已經(jīng)在PLD設備中扎根。CPLD和FPGA包括了一些相對大數(shù)量的可編輯邏輯單元。CPLD邏輯門的密度在幾千到幾萬個邏輯單元之間，而FPGA通常是在幾萬到幾百萬。CPLD和FPGA的主要區(qū)別是他們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。CPLD是一個有點限制性的結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)由一個或者多個可編輯的結(jié)果之和的邏輯組列和一些相對少量的鎖定的寄存器組成。這樣的結(jié)果是缺乏編輯靈活性，但是卻有可以預計的延遲時間和邏輯單元對連接單元高比率的優(yōu)點。而FPGA卻是有很多的連接單元，這樣雖然讓他可以更加靈活的編輯，但是結(jié)構(gòu)卻復雜的多。CPLD和FPGA另外一個區(qū)別是大多數(shù)的FPGA含有高層次的內(nèi)置模塊(比如加法器和乘法器)和內(nèi)置的記憶體。因此一個有關的重要區(qū)別是很多新的F