CN102854135B - 一种烟片舒展度的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种烟片舒展度的测定方法，取已知面积为S₀的标准片，用图像采集设备获取待测烟片舒展前的图像，再用图像处理工具获得标准片的像素P₀和待测烟片舒展前的像素P_a，计算待测烟片舒展前与标准片的像素比n_a=P_a/P₀，则待测烟片舒展前的面积为S_a= S₀×n_a；将待测烟片完全舒展，利用上述方法获得待测烟片舒展后的面积S_b= S₀×n_b；计算烟片的舒展度E=S_a/S_b×100%；对一定量x片烟片进行舒展度测定时，只需利用上述方法，分别获得每片烟片舒展前的面积S_a1、S_a2、…、S_ax，舒展后的面积S_b1、S_b2、…、S_bx，分别计算每片烟片的舒展度E₁、E₂、…、E_x，再计算舒展度的平均值 =（E₁+E₂+…+E_x）/x，以及标准偏差SD=。

Description

一种烟片舒展度的测定方法

技术领域

本发明涉及卷烟的生产制造领域，具体的说，是一种烟片舒展度的测定方法。

背景技术

烟片的舒展度是影响加料、切丝质量的重要因素，同时也是影响烟丝结构的主要因素，而烟丝结构又是决定卷烟卷制质量如单支重量、烟支密度、端部落丝量、空头率和卷制质量稳定性的重要因素。《卷烟工艺规范》2003版中明确要求：烟片增温后，烟片舒展、松散、无结团现象。

目前片烟大小、结构的测定主要是利用筛分的方法使不同尺寸的片烟分离，结果以各层或某层筛网上的累积质量占总质量的比例来表示，而对于烟片的舒展度的测定尚没有方法，同样的，对烟叶的舒展度、初烤烟叶的舒展度等也没有测定方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明开发了一种烟片舒展度的测定方法，取已知面积为S₀的标准片，用图像采集设备获取待测烟片舒展前的图像，再用图像处理工具获得标准片的像素P₀和待测烟片舒展前的像素P_a，计算待测烟片舒展前与标准片的像素比n_a=P_a/P₀，则待测烟片舒展前的面积为S_a= S₀×n_a；将待测烟片完全舒展，利用上述计算待测烟片舒展前的面积的方法获得待测烟片舒展后的面积S_b= S₀×n_b；计算烟片的舒展度E=S_a/S_b×100%；对一定量x片烟片进行舒展度测定时，只需利用上述计算待测烟片舒展前、后的面积的方法，分别获得每片烟片舒展前的面积S_a1、S_a2、…、S_ax，舒展后的面积S_b1、S_b2、…、S_bx，分别计算每片烟片的舒展度E₁、E₂、…、E_x，再计算舒展度的平均值                                                =（E₁+E₂+…+E_x）/x，以及标准偏差SD=。具体包括以下步骤：

1）将x片舒展前的待测烟片自然摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的自然面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

2）将x片待测烟片打湿舒展，并用透明薄玻璃平压，待x片待测烟片完全舒展，将x片舒展后的待测烟片摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

3）利用图像处理工具，对面积为S₀的标准片、x片待测烟片舒展前和舒展后的图像分别进行分析，获得每个图像的像素值；

4）通过n=P/P₀，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像与标准片图像的像素比n；

5）再利用S=S₀×n，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的面积；

6）计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的舒展度E=S_a//S_b×100%、舒展度的平均值=（E₁+E₂+…+E_x）/x，以及标准偏差SD=。

所述的图像处理工具可采用photoshop、matlab图像处理软件。

图像处理工具采用photoshop软件时，先打开图像，再利用魔棒或磁性套索功能综合选取图像中的烟片，调节阈值，进行二值化处理，且不使用高速缓存，从而得到图像的像素值P。

图像处理工具采用matlab软件时，先利用程序调用图像，再进行二值化处理，从而得到图像的像素值P。

所述标准片取面积为10-50cm2的规则形卡片。

所述待测烟片的打湿舒展过程，是将待测烟片加湿水分至20%-50%。

同样的，该方法也适用于烟叶、烤后烟叶舒展度的测定；也可用于直接测定烟片、烟叶的面积。

本实用新型的有益效果是：提供了一种方便可行的检测方法，可对烟片、烟叶的舒展度进行测定，或对面积的直接测定，填补了目前卷烟生产制造领域中，烟片、烟叶舒展度检测方面的空白，为准确、客观的检测烟片的舒展度提供了一种可靠的方法，提供了可靠的技术参数和检测数据，对改进生产工艺、控制生产过程稳定性及工艺质量指标都具有重要意义。

附图说明

图1为实施例1中标准片与舒展前的检测烟片的预处理图像。

图2为实施例1中标准片与舒展后的检测烟片的预处理图像。

图3为实施例1中标准片与舒展前的检测烟片处理后的图像。

图4为实施例1中标准片与舒展后的检测烟片处理后的图像。

具体实施方式

本发明公开了一种烟片舒展度的测定方法，取已知面积为S₀的标准片，用图像采集设备获取待测烟片舒展前的图像，再用图像处理工具获得标准片的像素P₀和待测烟片舒展前的像素P_a，计算待测烟片舒展前与标准片的像素比n_a=P_a/P₀，则待测烟片舒展前的面积为S_a= S₀×n_a；将待测烟片完全舒展，利用上述方法获得待测烟片舒展后的面积S_b= S₀×n_b；计算烟片的舒展度E=S_a/S_b×100%；对一定量x片烟片进行舒展度测定时，只需利用上述方法，分别获得每片烟片舒展前的面积S_a1、S_a2、…、S_ax，舒展后的面积S_b1、S_b2、…、S_bx，分别计算每片烟片的舒展度E₁、E₂、…、E_x，再计算舒展度的平均值=（E₁+E₂+…+E_x）/x，以及标准偏差SD=。

具体包括以下步骤：

1）将x片舒展前的待测烟片自然摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的自然面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

2）将x片待测烟片打湿舒展，并用透明薄玻璃平压，待x片待测烟片完全舒展，将x片舒展后的待测烟片摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

3）利用图像处理工具，对面积为S₀的标准片、x片待测烟片舒展前和舒展后的图像分别进行分析，获得每个图像的像素值；

4）通过n=P/P₀，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像与标准片图像的像素比n；

5）再利用S=S₀×n，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的面积；

6）计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的舒展度E=S_a//S_b×100%、舒展度的平均值=（E₁+E₂+…+E_x）/x，以及标准偏差SD=。

所述的图像处理工具可采用photoshop、matlab等图像处理软件。

图像处理工具采用photoshop软件时，先打开图像，再利用魔棒或磁性套索功能综合选取图像中的烟片，调节阈值，进行二值化处理，且不使用高速缓存，从而得到图像的像素值P。

图像处理工具采用matlab软件时，先利用程序调用图像，再进行二值化处理，从而得到图像的像素值P。

所述标准片一般取面积为10-50cm2的规则形卡片。

所述待测烟片的打湿舒展过程，是将待测烟片加湿水分至20%-50%。

实施例1

a、剪取已知面积S₀为25cm²的参照物排放于白色水平平板上；

b、将5片烟片自然摆放于平板上照相，如图1所示，将烟片打湿至完全舒展后摆放于平板上并用透明薄玻璃平压后再次照相，如图2所示。

c、将两次照相结果分别在photoshop和matlab中打开，进行二值化等处理，图像分别如图3、图4所示，得到参照物和烟片舒展前后分别的像素值P₀、P₁、P₂，由已知参照物面积S₀分别计算烟片舒展前后的面积S₁= S₀×P₁/P₀、S₂=S₀×P₂/P₀，得到烟片舒展度E=S₁/S₂×100%。各烟片舒展度结果如下：

实施例2

a、剪取已知面积为25cm²的参照物排放于水平平板上；

b、在增温增湿机前随机选取30片烟片自然摆放于平板上照相，然后将烟片打湿至完全舒展摆放于平板上，并用透明薄玻璃平压后再次照相。

c、将两次的照相结果在matlab中分别打开，利用matlab程序调用已知图像，进行二值化处理，计算得到参照物和每个烟片的像素值，由已知参照物面积分别计算各烟片面积，得到各烟片舒展度。

d、计算其舒展度均值及标准偏差SD，并用N（43.83%，0.0732）评价其舒展度及离散性。舒展度评价结果如下：

实施例3

a、剪取已知面积为25cm²的参照物排放于水平平板上；

b、在增温增湿机后随机选取30片烟片自然摆放于平板上照相，然后将烟片打湿至完全舒展摆放于平板上并用透明薄玻璃平压后再次照相。

c、将两次照相结果在matlab中分别打开，利用matlab程序调用已知图像，进行二值化处理，计算得到参照物和每个烟片的像素值，由已知参照物面积分别计算各烟片面积，得到各烟片舒展度。

d、计算其舒展度均值及标准偏差SD，并用N（51.77%，0.0684）评价其舒展度及离散性。舒展度评价结果如下：

Claims (7)

1.一种烟片舒展度的测定方法，其特征在于，取已知面积为S₀的标准片，用图像采集设备获取待测烟片舒展前的图像，再用图像处理工具获得标准片的像素P₀和待测烟片舒展前的像素P_a，计算待测烟片舒展前与标准片的像素比n_a＝P_a/P₀，则待测烟片舒展前的面积为S_a＝S₀×n_a；将待测烟片完全舒展，利用上述计算待测烟片舒展前的面积的方法获得待测烟片舒展后的面积S_b＝S₀×n_b，其中，n_b为待测烟片舒展后与标准片的像素比n_b＝P_b/P₀，P_b为待测烟片舒展后的像素；计算烟片的舒展度E＝S_a/S_b×100％；对一定量x片烟片进行舒展度测定时，只需利用上述计算待测烟片舒展前、后的面积的方法，分别获得每片烟片舒展前的面积S_a1、S_a2、…、S_ax，舒展后的面积S_b1、S_b2、…、S_bx，分别计算每片烟片的舒展度E₁、E₂、…、E_x，再计算舒展度的平均值以及标准偏差 $\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{1}{x-1}\underset{i=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{(E_i-\stackrel{\‾}{E})}^2}.$

2.根据权利要求1所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将x片舒展前的待测烟片自然摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的自然面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

2)将1)中x片待测烟片打湿舒展，并用透明薄玻璃平压，待x片待测烟片完全舒展，将x片舒展后的待测烟片摆放于平板上，用图像采集设备依次获得它们的面积图像，且每片烟片的拍摄条件保持不变；

3)利用图像处理工具，对面积为S₀的标准片、x片待测烟片舒展前和舒展后的图像分别进行分析，获得每个图像的像素值；

4)通过n＝P/P₀，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像与标准片图像的像素比n；

5)再利用S＝S₀×n，分别计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的面积；

6)计算x片待测烟片舒展前和舒展后的每个图像的舒展度E＝S_a//S_b×100％、舒展度的平均值 $\stackrel{\‾}{E}=(E_1+E_2+\·\·\·+E_x)/x,$ 以及标准偏差 $\mathrm{SD}=\sqrt{\frac{1}{x-1}\underset{i=1}{\overset{x}{\mathrm{\Σ}}}{(E_i-\stackrel{\‾}{E})}^2}.$

3.根据权利要求1或2所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，所述的图像处理工具可采用photoshop、matlab图像处理软件。

4.根据权利要求3所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，图像处理工具采用photoshop软件时，先打开图像，再利用魔棒或磁性套索功能综合选取图像中的烟片，调节阈值，进行二值化处理，且不使用高速缓存，从而得到图像的像素值P。

5.根据权利要求3所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，图像处理工具采用matlab软件时，先利用程序调用图像，再进行二值化处理，从而得到图像的像素值P。

6.根据权利要求1或2所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，所述标准片取面积为10-50cm²的规则形卡片。

7.根据权利要求2所述的烟片舒展度的测定方法，其特征在于，所述待测烟片的打湿舒展过程，是将待测烟片加湿水分至20％-50％。