CN104181169A - 用于求得、测量和/或评估烟草加工业的棒状制品的特性的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于求得、测量和/或评估烟草加工业的棒状制品的特性的方法,所述方法包括光学检测所述制品的至少一个图像,并且包括对所检测到的图像进行电子分析。光学检测所述制品的至少一个截面,并且分别独立地分析至少一个截面图像的多个图像区域。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于求得、测量和/或评估烟草加工业的棒状制品的特性的方法,所述方法包括光学检测制品的至少一个图像,并且包括对所检测到的图像进行电子图像处理。本发明此外涉及一种相应的设备。
背景技术
由文献DE 10 2011 082 646 A1已知这种类型的方法和设备。在此以申请者的光学检测装置ORIS或者说OCIS沿圆周方向检测所述制品的包装的图像数据。由此然而可以直接求得在包装材料的表面之下或在所述包装材料的内侧上的仅仅一个特性,然而不可以求得在所述制品的内部中的特性。
发明内容
本发明的任务在于,提供一种方法和一种设备,所述方法和设备借助于光学检测能够实现对棒状制品的特性的准确、客观、全面和/或可再现的求得、测量和/或评估。
本发明利用独立权利要求的特征解决该任务。通过所述制品的至少一个表面、特别是截面或端面的光学检测、代替沿圆周方向已知的检测也可以检查在制品的内部中的各特性。按照本发明,分别独立地分析至少一个截面图像的多个图像区域。这通过简单的方式不仅在横截面中而且沿着制品的纵轴线能够实现特性的准确、客观以及可再现的求得和/或评估。
特别是将烟草加工业的棒状制品理解为香烟、过滤棒、多段过滤棒、其中的部分或过滤束的部分。棒状制品的有待检查的特性可以特别是添加剂在过滤棒中的分布。添加剂是这样的材料,其被添加给过滤基本材料,大多是由醋酸盐(Acetat)组成的过滤纤维,特别是活性炭颗粒或粉末,但是例如也可以是其他颗粒、粉末或材料。在此经常地期望添加剂在过滤棒的区域或部分上的均匀分布。
在下文中主要根据添加剂或引入的材料在过滤棒中的分布阐述本发明。但是有待检查的特性不限于添加剂在过滤棒中的分布。例如也可以检查过滤棒的内部结构或其他内部特性,如具有苯囊(Aromakapseln)的过滤器的内部囊腔、空腔过滤器的内部空腔、型材过滤棒或者说CP/CPF过滤棒的内部凹槽区域或者多段过滤嘴的例如内部区段过渡部的内部特性。
为了求得和/或评估添加剂在横截面中的一维或二维分布有利地将横截面图像分为多个子区域。添加剂在横截面中的分布可以有利地包括一维径向分布、一维角度分布或扇形分布或完全的二维分布、特别是通过径向分布与扇形分布的组合。
为了求得和/或评估添加剂的、以下也被称为扇形分布(极)角度分布,有利地将截面图像分为多个优选面积相同的扇形。添加剂的扇形分布例如在烟草加工业的过滤棒制造机中在纤维走向和纤维的折叠上是敏感的。
为了求得和/或评估添加剂的、以下也被称为环形分布径向分布有,利地将截面图像分为多个同心环。添加剂的环形分布例如对于在烟草加工业的过滤棒制造机中运输喷嘴和配量宽度的影响是敏感的。
添加剂的扇形分布和环形分布由此分布提供关于检查的过滤棒的制造的补充的有价值的信息。为了优选地求得和/或评估添加剂的二维分布有利地将截面图像分为多个扇形和多个同心环。
在本发明的范围中特别是将扇形理解为圆扇形,但是例如也可以是椭圆面的扇形。
为了求得和/或评估添加剂的轴向分布有利地分析多个轴向间隔距离地布置的截面的图像。例如可以将过滤棒切割为多个部段并且随后独立地分析每个部段的横截面。优选求得和/或评估添加剂在棒状制品中的三维分布。
优选地,有待分析的图像区域分别具有相同的面积。
在一个特别优选的实施方式中,借助于圆盘刀切割产生有待检查的截面。也就是说已经证实,借助于非圆形的刀产生有待检查的截面导致添加剂的分布的歪曲,例如由于添加剂在进刀的区域中的推挤并且由于破坏的添加剂颗粒越来越多地产生添加剂粉尘。
用于实施所述方法的设备优选包括用于确定在所述制品中内部结构的位置的透视装置。这可以是例如在轮廓过滤棒中引入的对象例如囊腔或线、沟槽形空腔的位置或者例如在多段过滤棒中材料过渡部的位置。
所述内部结构的确定的位置有利地用于自动化地确定在所述棒状制品中的最优切割位置,基于所述最优切割位置运行切割装置。透视装置可以是一种光学装置,优选以在可见波长范围中的光工作。替代地透视装置可以包括微波传感器(MIDAS?)或红外透视装置(IRIS?)。
在一种优选的分析方法中,首先对于每个有待分析的图像区域求得所述图像像素的数量,所述数量的值满足一确定的条件,特别是低于或超过一确定的亮度阈值。优选地那么对于每个有待分析的图像区域确定所述求得的像素数量与额定值、特别是在统计上期有待的额定值(期望值)的偏差Δ。那么全部区域的偏差Δ的和ΣΔ例如是关于添加剂在横截面上的分布的均匀性的质量说明。
优选地每个分析形成在多个制品上、优选在五至五十个制品的范围中的平均值,由此单个制品的大幅偏差不导致结果的歪曲。
附图说明
在下文中根据优选的实施方式参照附图阐述本发明。其中:
图1示出了按照本发明的设备的示意图;
图2示出了在本发明的一种实施方式中光学的图像检测装置的透视图;
图3以象限的方式示出了有待分析的截面的划分;
图4示出了用于阐述按照图3划分的截面的分析的表格;
图5示出了以同心环的方式有待分析的截面的划分;
图6示出了用于阐述按照图5划分的截面的分析的表格;
图7示出了以象限的方式和同心环的方式有待分析的截面的划分;
图8示出了分割为多个轴向部段的过滤棒的示意图;
图9示出了用于分析算法的示意流程图;
图10A-13B示出了按照本发明的设备的实施方式的示意图;
图14、15示出了用于阐述不同分析可能的示意截面图;
图16、17示出了示例性的截面图像和过滤棒的图像栅;以及
图18示出了型材过滤器的示意性的截面图像。
具体实施方式
设备10用于求得、测量、量化和/或评估在烟草加工业的棒状制品16中的、例如添加剂的分布的特性,所述设备包括切割装置12、光学图像检测装置14以及电子分析装置23。在下文中例如将装有活性炭的过滤棒或过滤棒部段考虑为有待检查的棒状制品16。
切割装置12具有旋转的刀13、特别是旋转的圆盘刀,用于产生过滤棒16的至少一个高质量的端面或横截面18。这可以是过滤棒的端侧的端面或通过过滤棒或过滤棒部分的横截面。术语过滤棒一般包括多段过滤棒。切割装置12可以例如集成到图像检测装置14中或者是一个独立的单元。
有待检查的过滤棒16提供给光学图像检测装置14。例如在图2中示出了用于离线测量的图像检测装置14的实施方式。图像检测装置14特别是包括具有镜头24的相机15和用于操作有待检查的过滤棒16的操纵器17,如此使得过滤棒16的有待检查的截面18位于在相机15的视野中。操纵器17可以具有例如可调节的导管25,该导管在朝向相机15的侧上具有例如一个或多个芯轴26用于插接过滤棒16。借助于相机15拍摄固定在操纵器17中的过滤棒16的有待检查的端面或横截面18的高分辨的图像。高分辨表示,在截面图像中图像像素的数量为至少1000、优选至少10000、更优选地至少100000、例如大约300000。相机15优选是平面相机。
图像检测装置14可以具有优选透明的例如玻璃板形式的止挡件19用于有待检查的截面18,特别是以便确保有待检查的截面18位于在相机15的焦点。止挡件19由一个在此光圈形的保持件21保持。相机15具有固定焦点,该焦点有利地按照止挡件19定向。替代地相机15可以具有可变的焦点并且特别是自动调焦的。图像检测装置14可以具有照明装置20用于照明有待检查的端面18,该照明装置以环形发光体的形式并且例如具有作为照明机构的LED。图像检测装置14的元件15、17、20、21优选装配在一个共同的基板22上。
拍摄的图像转送到电子分析单元23、特别是计算机或数字电子数据处理装置,以便进行进一步的处理。在下文中在不同的实施方式中阐述在分析单元23中特别是通过软件实施分析方法用于求得和/或评估添加剂在棒状制品16中的分布。
在分析图像区域之前,每个图像优选经受暗-亮判断或黑-白判断。在此对于截面图像的每个单个的像素来说要确定,作为灰度值存在的像素值是否超过或低于确定的亮度阈值。低于亮度阈值的像素分级为暗像素或黑像素。暗像素表示,在截面的相应的位置上存在确定量的添加剂。例如可以为暗像素分配像素值零(或一)。超过亮度阈值的像素分级为亮像素或白像素。亮像素表示,在截面的相应的位置上不存在或仅仅少量存在添加剂。例如可以为亮像素分配像素值一(或零)。因为亮像素对于求得添加剂的分布不起作用,所以可以在进一步处理中不考虑白像素。
黑-白判断和/或随后的评估有利地限于截面图像,也就是说优选在制品16之外的图像区域不考虑。为了实现这一点,优选通过图像处理例如借助于棱边过滤器或诸如此类在分析装置23中确定制品16的圆周线27。但是也可以考虑,由截面的已知的大小尺寸预定有待分析的图像区域。
为了求得和/或评估添加料在制品16的截面18中的分布,将相应的截面图像分为多个子区域。各个子区域优选均匀地设置和/或大小相同。
为了求得和/或评估添加剂在制品16的截面18中的扇形分布,有利地将截面图像分为扇形。扇形是蛋糕块方式的区域,其基于虚拟中心点或截面图像的面重心并且由两个直径和圆周线27的相应的弧段限制。在图3中示出了具有四个均匀的扇形的实施方式,也就是四个象限Q1至Q4。具有其他数量的扇形的其他划分是可能的,例如六分圆,八分圆,等等。
特别是在求得和/或评估添加剂的扇形分布中在分析之前有利地确定在图像检测装置14中制品16的角度定向。这例如可以通过图像分析实现,其方法是求得制品16的包装纸的重叠的角位置。如果具有预定的角度定向的制品16插入到图像检测装置14中或者在图像检测装置14中定向,例如总是具有向上的包装纸的重叠,可以省去求得制品16的角度定向。
在按照图3的实施方式中,在每个象限中首先计数黑像素或者说暗像素的数量。该数值在图4中示出的表格中在用于1号制品的系列中记入。给出的百分比值涉及在横截面图像中全部黑像素的总数;取而代之地也可以使用绝对像素值或其他相对值。在本实施例中,对于1号制品来说,所有黑像素的23%位于第一象限中;所有黑像素的27%位于第二象限中;所有黑像素的29%位于第三象限中并且所有黑像素的21%位于第四象限中。
随后对于每个象限来说由一统计额定值确定所求得的像素数的数值有关的偏差Δ(误差)。如果添加剂在截面上的额定分布是均匀的,那么象限的统计额定值是25%。偏差Δ因此对于第一象限为∣23%-25%∣=2%;对于第二象限为2%;对于第三象限为4%以及对于第四象限为4%。然后形成全部象限的偏差Δ的和ΣΔ,在此因此为12%。该值在1号制品的系列中的最低的区域中给出。和ΣΔ也可以称为改善潜力。
优选地通过多个制品、优选在五至五十个制品的范围中、在此例如为十个1号至10号制品中形成平均值。和ΣΔ对于1号制品为12%(如上所述);对于2号制品为19%;对于3号制品为10%,等等。和ΣΔ的平均值<ΣΔ>在此为21%。该值在按照图4的表格的右下区域中给出。值<ΣΔ>是对于在考虑的截面上添加剂的扇形分布的均匀性。在理想均匀的扇形分布中该值<ΣΔ>为零。该值<ΣΔ>越大,那么扇形分布与理想均匀的分布的偏差越大。代替该值<ΣΔ>也可以考虑制品的数量n的经过标准化的值<ΣΔ>/n、在此为2.1%或者其他适合的相对值或绝对值。
值<ΣΔ>或与之关联的值不是唯一的可能,即获得对于添加剂的扇形分布的均匀性有说服力的值。另一种可能性例如为,首先并不形成对于每个象限和每个制品的偏差Δ,而是首先对于每个象限来说所求得的像素数的平均值。该平均值在按照图4的表格中在用于全部象限的最外部的右侧系列中示出。然后形成该平均值与统计上可期望的额定值(25%)的偏差,因此0%、6%、5%和1%。然后将这些值累加(在此为12%),以便获得对于添加剂的扇形分布的均匀性有说服力的值<ΣΔ>。代替该值<ΣΔ>也可以考虑根据子区域的数量(在此为四)标准化的相对值、在此为3%或者其他适合的相对值或绝对值。
另外的对于添加剂的扇形分布的均匀性有说服力的值例如为在全部考虑的制品上偏差的平均值的和Σ<Δ>。其他值也是可以考虑的。
为了求得和/或评估添加剂在制品16的截面18中的径向分布,将截面图像分为绕截面图像的虚拟中心点的同心环。在图5中示出了具有三个同心环、也就是外环Ra、中环Rm和内环Ri的实施方式。其他数量的环是可能的。这些环有利地具有相同的面积。因此环的径向宽度有利地从里向外下降,也如在图5中可见的那样。示例性地在图6中示出的分析可以类似于按照图4的分析来实现,其中对于每个环来说在添加剂的均匀额定分布的情况下在统计上有待期望的像素数为33.3%。径向值<ΣΔ>在此为39%。添加剂的环形分布在该实施例中因此比扇形分布更不均匀。
为了求得和/或评估添加剂在制品16的截面18中的二维分布,有利地以扇形并且附加地以同心环的方式绕截面图像的虚拟中心点划分该截面图像。图7示出了一个实施例,其中将截面图像分为四个象限并且附加地分为三个同心环。由此分析分别相同大小的子区域。该分析可以类似于按照图4和图6的分析实现。
为了求得和/或评估添加剂在烟草加工业的棒状制品16中的轴向分布,如在图8中示意性地示出的那样,借助于切割装置12将制品16切割为多个、在此例如为十个优选相同长度的部段16-1、16-2、…。由此沿着制品16的纵向或轴向产生多个有待检查的横截面,有利地以相同的间隔在制品16的轴向长度上分布,以便均匀地检测制品16的总量。以下分析每个部段16-1、16-2、…的各一个截面。有待分析的图像区域在此也就是部段16-1、16-2、…的各一个端面的截面图像,其中对于纯轴向分布来说不可以进行截面图像的划分。该分析可以与图4和图6类似地实现。
为了求得和/或评估添加剂在烟草加工业的棒状制品16中的三维分布,按照图7和图8的分析的组合是有利的。也就是说,棒形的制品16借助于切割装置12切割为多个相同长度的部段16-1、16-2、…,并且部段16-1、16-2、…的各一个端面例如按照图7划分,从而总计分析n×m个子区域(n:部段的数量;m:每个截面的子区域的数量),在上述实施例中也就是120个子区域。
按照图3和图8以及按照图5和图8的分析的组合同样可以考虑。
分析的结果依赖于添加剂的加载(例如每毫米棒长度的毫克数)和颗粒大小。没有另外的措施地,因此仅仅对于添加剂的相同的加载和相同的颗粒大小评估的具有说服力的比较特别是在相同的过滤规范的情况下是可能的。为了具有不同加载和/或颗粒大小的制品的比较可以考虑在分析装置23中实施相应的标准化或校准。这可以例如借助于相应的、在分析装置23中存储的校准曲线(例如在以毫克/毫米的单位的加载上的值<ΣΔ>)进行。也可以考虑的是,将凭经验求得的平均值曲线作为质量标准存储在分析装置23中。
在下文中根据图9阐述示例性的分析算法的流程。
在步骤S1中开始用于求得和/或评估添加剂在有待检查的截面中的一维分布或二维分布的算法。在步骤S2中,将过滤器x(x=1至n,例如n=10)置入到图像检测装置14中。在此应该注意制品在图像检测装置14中正确的定向(注释A1),例如制品的包装带的重叠区域应该总是位于在上面。在步骤S3中操作相机15的触发器。通过这种方式产生具有制品的有待检查的截面的例如300000像素的图像(S4)。截面图像在步骤S5中通过图像分析分为例如十二个子区域,亦即三个环和四个象限,参见图7。在每个子区域中在步骤S6中单独地求得亮像素和暗像素的数量。对于每个有待检查的制品x实施步骤S2至S6,步骤S7。
随后分析在步骤S2至S7中所求得的数据D1。在此在步骤S8中首先将每个截面的暗像素的数量设置为100%。理想的分布在上述实施例中为每个环33.3%的黑像素以及每个象限25%的黑像素(注释A2)。
为了求得和/或评估径向分布,在步骤S9中对于每个环来说确定黑像素的测量的数量与理想分布的偏差Δ。然后在步骤S10中由所述环的各偏差Δ形成和ΣΔ。最后在步骤S11中形成在检查的制品的例如十个截面上的平均值<ΣΔ>。
为了求得和/或评估扇形分布,在步骤S13中对于每个象限确定黑像素的测量的数量与理想分布的偏差Δ。
随后在步骤S14中由象限的各偏差Δ形成和ΣΔ。最后在步骤S15中形成在检查的制品的例如十个截面上的平均值<ΣΔ>。在步骤S13至S15中扇形分布的求得和/或评估可以备选或有利地附加于按照步骤S9至S11的径向分布的求得和/或评估实现。
在步骤S12中实现例如在一个图中在步骤S9至S11和/或S134至S15中分析或者说求得的值的表示。也可以实现系列制品、特别是系列过滤器的已知的值的比较。
在步骤S6中开始用于求得和/或评估添加剂沿着之前切割为多个部分的过滤棒的纵轴线的轴向分布的算法。在步骤S17中将过滤器x(x=1至n,例如n=10;y=1至m,例如y=10)的部分y置入到图像检测装置14中。在此同样应该注意制品在图像检测装置14中正确的定向(注释A1)。已经阐述了步骤S3和S4。在轴向分析中不必须实现将截面划分为子区域;可以分别分析不同部分的全部截面。在每个截面中,在步骤S18中单独地求得亮像素和暗像素的数量。对于每个有待检查的制品x和对于每个过滤棒部分y实施步骤S17、S3、S4、S18,步骤S7。
以下分析在步骤S17、S3、S4、S18、S19中求得的数据D2。在此在步骤S20中考虑每个截面的暗像素的数量。
基于此在步骤S21中实现每个过滤器的部分的平均值的计算;在步骤S22中实现各个部分对于每个过滤器的平均值的偏差的计算并且在步骤S23中实现由各个部分与每个过滤器的平均值的各偏差形成和。在步骤S24中实现了例如在一个图中在过滤器上偏差的和的表示。在步骤S25中最后实现了在考虑的例如十个过滤器上平均值的形成。
替代地或附加于步骤S21至S25,在步骤S26中实现了每个过滤器的暗像素的和的形成并且在步骤S27中实现了在考虑的例如十个过滤器上平均值的形成。在步骤S28中随后实现了每个过滤器的像素与平均值的偏差的计算。在步骤S29中实现了像素与平均值的偏差的表示。在步骤S30中最后实现了在过滤器上平均值的形成。
在图10A(垂直于棒轴线的视图)或图10B(平行于棒轴线的视图)中示意性地示出了按照本发明的设备10的一种实施方式。有待检查的棒状制品16例如保持在可旋转的容纳部28上,该容纳部在此形成操纵器17。容纳部28和圆盘刀12的转向可以是相同或相反的。切割装置13或者说刀12在此如此与容纳部28重叠地布置,使得由于可旋转的容纳部28的旋转切断制品16,以便产生截面18,参见图10B。切割装置13或者说刀12在该变型中沿着棒状制品16的纵轴线相对于该制品可移动。在切割装置12的每次轴向进给和每次垂直于制品16的纵轴线相应的切割之后例如借助于空气冲击去除制品16的切掉的部分。截面18在产生之后分别以相机15拍摄。
为了使相机15的图像比例对于有待检查的端面16保持稳定,相机15有利地同样沿棒状制品16的纵轴线是可移动的,参见图10A。出于该目的,相机15和切割装置12优选在相同的(未示出)移动装置、特别是电机驱动的直线导轨上固定。替代地可能的是,单独移动相机15和切割装置12。另一备选在于,设有用于相机15的自动聚焦;这具有的优点在于,相机15本身不必是可移动的。
在图11A(垂直于棒轴线的视图)或图11B(平行于棒轴线的视图)中示意性地示出了按照本发明的设备10的另一种实施方式。在该变型中,操纵器17或者说容纳部28进而制品16本身沿其纵轴线是可移动的。在切割装置12的每次轴向进给和每次垂直于制品16的纵轴线相应的切割之后例如借助于空气冲击去除制品16的切掉的部分。截面18在产生之后分别以相机15拍摄。截面18在产生之后分别以相机15拍摄。该实施方式可以相对于来自图10A、10B的实施方式是优选的,因为可以固定装配切割装置12或相机15。
在图12A(垂直于棒轴线的视图)或图12B(平行于棒轴线的视图)中示意性地示出了按照本发明的设备10的另一种实施方式。设备10在该变型中包括用于确定在制品16中内部结构的位置的透视装置29。这可以是例如引入的对象的位置,该对象例如为囊30(图12A、13A)或线34(图16)、型材过滤棒36中的沟槽形的空腔35(图18)、或者例如在多段过滤棒中的材料过渡部。
内部结构的确定的位置有利地用于在棒形的制品16中最优的截面位置的自动化确定,基于此运行切割装置12。透视装置29可以是光学装置,优选以在可见波长范围中的光工作。替代地,透视装置29可以包括微波传感器(MIDAS?)或红外透视装置(IRIS?)。
在图12A、12B的实施例中示出了具有引入到过滤器纤维中的内部对象30、例如囊的过滤棒16的光学透视。该模块化的适应性的透视装置29在此包括用于发出特别是在可见的波长范围中的光的优选模块化的光学发送器31和优选模块化的光学接收器32。借助于发送器31透视制品16。接收器32将由发送器接收的信号转送到用于确定内部结构的位置的分析器。该分析器例如可以在所述分析装置23中实现。
由内部结构的所求得的位置可以求得切割位置并且用于控制切割装置32。在上述情况下有利地如此选择切割位置,从而不损坏在过滤棒16中置入的对象30。切割位置可以手动或自动地在分析装置23中选择。
在图13A、13B的备选的实施例中将相机15用作用于接收由发送器31发出的信号的接收器。那么独立的接收器32是可有可无的。为了将通过制品16的光束偏转到相机15中可以设有例如镜33。
因为不是所有待检查的制品16可以以光或可见光透视,对于透视装置29也可以使用微波发送器/接收器。备选或附加地可以使用用于定位的另外可能的传感器,例如热符号传感器、用于声音分析或声响分析的传感器等等。
在图12A、12B、13A、13B的实施方式中,操纵器17或者说容纳部28进而制品16沿着其纵轴线类似于图11A、11B是可移动的。替代地可以在图12A、12B、13A、13B的实施方式中切割装置12以及如果必要相机15类似于图10A、10B是可移动的。
在下文中根据图14至17示例性地对利用按照图10A至13B的设备产生的、轴向错开的截面18进行的分析进行阐述。所获得的轴向层容纳部(Schichtaufnahme)可以如在图14中所示那样被单独地分析并且产生相应的质量特征。
所获得的轴向层容纳部可以如在图15中所示也共同地或组合地被分析。在此优选地共同分析每个层[s]的相同的区域[R],也就是说全部区域[R1…Rn]形成一个统一的质量特征。
在下文中陈述有利的一般的分析方法。
一般地产生[S1…Sn] 层容纳部,也就是说轴向错开的截面的拍摄、以及在每个层容纳部内的区域[R1…Rn]。
在每个拍摄上放置一个单个的之前限定的适合的网栅[RS]。该网栅(Raster)可以是对称的,也就是说具有相同的网栅大小,例如以3×3、4×4等等分级的形式,或者是具有不同网栅大小的非对称的。该网栅在需要时也可以重叠。
图16示出了在具有置入的线34(在图16中的左侧)的过滤器16的层容纳部上非对称的网栅(在图16中的右侧)的实施例。图17示出了在安装活性炭的过滤器16(在图17中的左侧)的层容纳部上非对称的网栅(在图17中的右侧)的实施例。
对于每个单个的层[S1]那么计算每个网栅[RS]适合的网栅特性[RE]。对于一个完整的制品16来说,人们可以有利地求得每个网栅和所有层的平均的、最大的和最小的偏差。这有利地在一个学习阶段一次地提前对于一个好的制品实现。也就是说对于各个网栅特性RE1…RES计算:
Rjmax=max[S1{R1…Ri}…Sn{R1…Ri}],其中i=…(网栅数)并且n=1…(层数);
Rjmin=max[S1{R1…Ri}…Sn{R1…Ri}],其中i=…(网栅数)以及n=1…(层数);等等
其中所有S=1至(特性数)。
网栅特性或局部方差可以通过多个标准产生,例如作为每个网栅的直方图,以及每个网栅的由此导出的数学平均值和/或作为每个网栅的标准差;网栅中的重心;在所有层上的重心;具有适合的形式的图的数量。替代地当确定的颜色值范围对于评估来说足够时,那么每个网栅根据二进制像素值。
该方法的附加的优点在于独立于棒状制品16的旋转位置。该网栅在此假设为恒定的并且在一个圆体的情况下有利地旋转对称地选择。例如每个网栅引入的碳颗粒的设置的分布应该在生产期间是恒定的。在这些条件下制品的控制独立于旋转位置。虽然不总是测量在相同的网栅中的相同的区域,但是这没有影响,因为每个网栅和位置可相同地使用质量标准。
如果需要非对称的分布监控,那么可以根据与适合的网栅部段的非对称性定向棒状制品的层图像。
单独地或组合地可有利地实现分析的以下目标:
-由制品到制品尽可能地在不同位置实施层容纳部,以便识别系统有关的波动误差或者评估在制品16内的不均匀的波动;
-由制品到制品总是在相同位置实施层容纳部,以便准确地在制品16的内部中的该位置实施检查,例如在内部囊腔、型材过滤器的内部沟槽区域或具有确定的构造的其他多部段的情况下;
-每个层容纳部产生单个的质量标准(图14),如果这些层就内容而言不形成关联,例如如果由相同的制品存在[1…n]个用于活性炭分布的层图像以及[1…n]个附加存在的囊腔和/或空过滤器腔的层图像;
-多个层容纳部组合为一个共同的质量标准,例如在制品16内多个层上在确定的区域[R]中线的监控的情况下(图15);
-对于各个层基于截面宽度引入的材料的腔的粗略深度测量或长度评估。
Claims (15)
1.用于求得、测量和/或评估烟草加工业的棒状制品的特性的方法,所述方法包括光学检测所述制品的至少一个图像,并且包括对所检测到的图像进行电子分析,其特征在于,光学检测所述制品的至少一个截面,其中分别独立地分析至少一个截面图像的多个图像区域。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述制品的圆周线(27)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,将一截面图像划分为多个子区域,其中优选每个子区域具有至少1000个图像像素。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述子区域形成扇形。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述子区域形成同心环。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,分析多个轴向间隔距离地布置的截面的图像。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,全部有待分析的图像区域分别具有相同的面积。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,借助于圆盘刀切割产生有待检查的截面。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,对于每个有待分析的图像区域来说求得所述图像像素的数量,所述数量的值低于或超过一确定的亮度阈值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,对于每个子区域来说确定所求得的像素数量与额定值的偏差Δ,并且优选形成全部区域的偏差Δ的和ΣΔ。
11.用于求得、测量和/或评估烟草加工业的棒状制品(16)的特性的设备(10),所述设备包括用于检测所述制品(16)的至少一个图像的光学图像检测装置(14)并且包括用于分析所检测到的图像的电子分析装置(23),其特征在于,所述图像检测设备(14)包括用于光学检测所述制品(16)的至少一个截面的相机(15)并且包括用于分别独立地分析所述制品的至少一个截面图像的多个图像区域的分析装置(23)。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述设备包括用于产生所述制品(16)的有待检查的截面的圆盘刀(13)。
13.根据权利要求11或12所述的设备,其包括用于确定在所述棒状制品(16)中内部结构(30;34;35)的位置的透视装置(29)。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述内部结构的位置用于自动化地确定在所述棒状制品(16)中的最优切割位置,基于所述最优切割位置运行切割装置(12)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备,其特征在于,所述设备具有用于沿至少两个轴线定向所述制品(16)的操纵器(17)和用于纵轴向定位所述制品(16)的可调节的导管(25)。
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