CN114739326A - 烤烟烟叶面积的测量方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烤烟烟叶面积的测量方法及系统，包括：步骤S1，采集烟叶于一光源下的烟叶图片；步骤S2，根据烟叶图片的像素值确定烟叶的层区信息，层区信息包括至少一层区区域、以及每一层区区域对应的层区数量；步骤S3，根据每一层区区域内的像素数量和层区数量计算得到每一层区区域对应的面积，进而计算得到烟叶面积。有益效果：根据在光源照射下的烟叶图片的像素信息能够准确的测定烟叶面积，为自动化烟叶分级提供了有力的支撑。

Description

烤烟烟叶面积的测量方法及系统

技术领域

本发明涉及烟草生产检验技术领域，尤其涉及一种烤烟烟叶面积的测量方法及系统。

背景技术

烟叶是烟草工业重要的原材料，烟叶的外观、物理特性、化学成分、感官等质量指标间的关系是很多研究关注的焦点，对卷烟产品质量有着直接的影响。我国是烟叶种植、生产和消费大国，由于受到气候、土壤、地域环境以及品种、栽植措施、着生部位和烘烤工艺的影响，烟叶质量存在较大差异。掌握好烟叶的质量动态，确定烟叶的质量等级，对烟叶生产和卷烟工业都具有重要意义。同时，烟叶质量评价是一项复杂的系统工程，科学、客观、准确地评价烟叶质量有助于指导烟叶原料生产、采购和工业应用。

烟叶的大小是烟叶的重要参数，可以通过这个参数判断烟叶的着生部位、发育状态、破损情况等特征，是自动化烟叶的分级不可缺少的检测指标。

现有技术中一般仅能准确识别展开态的烟叶面积，需要消耗人工展开。对于大部分折叠状态的烟叶依靠估计，准确度不高。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种烤烟烟叶面积的测量方法及系统。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：

一种烤烟烟叶面积的测量方法，包括：

步骤S1，采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

步骤S2，获取所述烟叶图片的像素信息，根据所述像素信息确定所述烟叶的层区信息，所述层区信息包括至少一层区区域、以及每一所述层区区域对应的折叠层数；

步骤S3，根据每一所述层区区域内的像素数量和所述折叠层数计算得到每一所述层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

优选地，所述步骤S1中，具体包括：

于所述烟叶的上方设置一第一图像采集装置和所述光源，于所述烟叶的下方设置一第二图像采集装置；

通过所述第一图像采集装置采集得到烟叶俯视图片，以及通过所述第二图像采集装置采集得到烟叶仰视图片，所述烟叶图片包括所述烟叶俯视图片和所述烟叶仰视图片。

优选地，所述步骤S2之前，还包括：

获取所述烟叶俯视图片的反射光的颜色；

获取所述烟叶仰视图片的透射光的颜色；

根据所述反射光的颜色对所述透射光的颜色进行校准。

优选地，所述步骤S2中，具体包括：

将所述烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定所述烟叶的层区信息。

优选地，所述步骤S3中，每一所述层区区域的面积为所述层区区域内的像素数量和对应的所述折叠层数的乘积；

所述烟叶面积为所有所述层区区域的面积的和。

本发明还提供一种烟叶面积的测量系统，包括如上述的烟叶面积的测量方法，包括：

采集单元，用于采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

处理单元，连接所述采集单元，用于获取所述烟叶图片的像素信息，根据所述像素信息确定所述烟叶的层区信息，所述层区信息包括至少一层区区域、以及每一所述层区区域对应的折叠层数；

面积测量单元，连接所述处理单元，用于根据每一所述层区区域内的像素数量和所述折叠层数计算得到每一所述层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

优选地，所述采集单元包括：

一第一图像采集装置，所述第一图像采集装置与所述光源分别设置于所述烟叶的上方，用于采集得到烟叶俯视图片；

一第二图像采集装置，设置于所述烟叶的下方，用于采集得到烟叶仰视图片；

所述烟叶图片包括所述烟叶俯视图片和所述烟叶仰视图片。

优选地，所述处理单元包括：

阈值比较模块，预先设定有多个阈值区间，用于将所述烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定所述烟叶的层区信息。

优选地，所述阈值比较模块包括：

阈值设定子模块，用于设置所述多个阈值区间的上下限。

优选地，所述处理单元还包括：

校准模块，用于获取所述烟叶俯视图片的反射光的颜色，以及所述烟叶仰视图片的透射光的颜色，并根据所述反射光的颜色对所述透射光的颜色进行校准。

本发明技术方案的优点或有益效果在于：

本发明根据在光源照射下的烟叶图片的像素信息能够准确的测定烟叶面积，为自动化烟叶分级提供了有力的支撑。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中，烤烟烟叶面积的测量方法的流程示意图；

图2为本发明较佳实施例中，烤烟烟叶面积的测量系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种烤烟烟叶面积的测量方法，属于烟草生产检验技术领域，如图1所示，包括：

步骤S1，采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

步骤S2，获取烟叶图片的像素信息，根据像素信息确定烟叶的层区信息，层区信息包括至少一层区区域、以及每一层区区域对应的折叠层数；

步骤S3，根据每一层区区域内的像素数量和折叠层数计算得到每一层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

具体的，在本实施例中，首先，获取在光源照射下的烟叶图片，优选为烟叶在光源照射下的透射图片，即光源与相机分别在烟叶的不同侧，如下述的烟叶俯视图片。

然后，获取烟叶图片的像素信息，像素信息包括像素值，像素值标准了每一像素的平均亮度信息。烟叶的折叠层数不同，光源透射过烟叶后在像素值上的体现不同，折叠层数越多，亮度越暗，像素值越小。通过将像素值与预先设定的阈值区间进行比较，可以确定烟叶包括哪些层区区域、以及每个层区区域的折叠层数。进一步的，折叠层数包括零层、一层、二层、三层及以上，在计算烟叶面积时一般会将三层以上的折叠部分归类为折叠层数为三层。每一类折叠层数对应一阈值区间，处于同一阈值区间的像素对应的区域归类为同一层区区域，每一类层区区域可以有多个。

最后，根据每一层区区域内的像素数量和折叠层数的乘积可计算得到该层区区域的面积，所有层区区域的面积的加和即为具有部分折叠的烟叶的烟叶面积，测量方式比较简单，计算结果更准确，无需人工展开烟叶，节约了人力，提升了效率。

作为优选的实施方式，其中，步骤S1中，具体包括：

于烟叶的上方设置一第一图像采集装置和光源，于烟叶的下方设置一第二图像采集装置；

通过第一图像采集装置采集得到烟叶俯视图片，以及通过第二图像采集装置采集得到烟叶仰视图片，烟叶图片包括烟叶俯视图片和烟叶仰视图片。

作为优选的实施方式，其中，步骤S2之前，还包括：

获取烟叶俯视图片的反射光的颜色；

获取烟叶仰视图片的透射光的颜色；

根据反射光的颜色对透射光的颜色进行校准。

具体的，上述反射光的颜色、透射光的颜色可根据像素值确定，通过颜色对准，以对每一层区区域的所在范围进行校准。

作为优选的实施方式，其中，步骤S2中，具体包括：

将烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定烟叶的层区信息。

具体的，每一类折叠层数对应一阈值区间，例如，预先设定数值依次递增的第一阈值、第二阈值、第三阈值，当像素值小于第一阈值时，该像素对应的折叠层数为零层，即表征无烟叶；当像素值大于第一阈值且小于第二阈值时，该像素对应的折叠层数为一层；当像素值大于第二阈值且小于第三阈值时，该像素对应的折叠层数为二层；当像素值大于第三阈值时，该像素对应的折叠层数为三层。

进一步的，针对烟叶的不同部位，如叶片下部、叶片中部、叶片上部，所设置的阈值的大小不同。优选的，叶片下部、叶片中部、叶片上部对应的阈值依次增大，例如叶片下部的第一阈值要小于叶片中部的第一阈值，进一步提高面积计算结果的精确度。

上述第一阈值、第二阈值、第三阈值的数值可根据经验确定，在此不对其具体数值进行限定。

进一步的，上述层区区域和折叠层数的确定可根据颜色的深浅(即像素值)确定，也可以训练神经网络自学习确定。

作为优选的实施方式，其中，步骤S3中，每一层区区域的面积为层区区域内的像素数量和对应的折叠层数的乘积；

烟叶面积为所有层区区域的面积的和。

本发明还提供一种烟叶面积的测量系统，包括如上述的烟叶面积的测量方法，如图2所示，包括：

采集单元1，用于采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

处理单元2，连接采集单元1，用于获取烟叶图片的像素信息，根据像素信息确定烟叶的层区信息，层区信息包括至少一层区区域、以及每一层区区域对应的折叠层数；

面积测量单元3，连接处理单元2，用于根据每一层区区域内的像素数量和折叠层数计算得到每一层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

作为优选的实施方式，其中，采集单元1包括：

一第一图像采集装置11，第一图像采集装置11与光源分别设置于烟叶的上方，用于采集得到烟叶俯视图片；

一第二图像采集装置12，设置于烟叶的下方，用于采集得到烟叶仰视图片；

烟叶图片包括烟叶俯视图片和烟叶仰视图片。

作为优选的实施方式，其中，处理单元2包括：

阈值比较模块22，预先设定有多个阈值区间，用于将烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定烟叶的层区信息。

作为优选的实施方式，其中，阈值比较模块22包括：

阈值设定子模块221，用于设置多个阈值区间的上下限。

作为优选的实施方式，其中，处理单元还包括：

校准模块21，用于获取烟叶俯视图片的反射光的颜色，以及烟叶仰视图片的透射光的颜色，并根据反射光的颜色对透射光的颜色进行校准。

采用本发明技术方案具有如下优点或有益效果：本发明根据在光源照射下的烟叶图片的像素信息能够准确的测定烟叶面积，为自动化烟叶分级提供了有力的支撑。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烤烟烟叶面积的测量方法，其特征在于，包括：

步骤S1，采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

步骤S2，获取所述烟叶图片的像素信息，根据所述像素信息确定所述烟叶的层区信息，所述层区信息包括至少一层区区域、以及每一所述层区区域对应的折叠层数；

步骤S3，根据每一所述层区区域内的像素数量和所述折叠层数计算得到每一所述层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

2.根据权利要求1所述的烟叶面积的测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，具体包括：

于所述烟叶的上方设置一第一图像采集装置和所述光源，于所述烟叶的下方设置一第二图像采集装置；

通过所述第一图像采集装置采集得到烟叶俯视图片，以及通过所述第二图像采集装置采集得到烟叶仰视图片，所述烟叶图片包括所述烟叶俯视图片和所述烟叶仰视图片。

3.根据权利要求2所述的烟叶面积的测量方法，其特征在于，所述步骤S2之前，还包括：

获取所述烟叶俯视图片的反射光的颜色；

获取所述烟叶仰视图片的透射光的颜色；

根据所述反射光的颜色对所述透射光的颜色进行校准。

4.根据权利要求1所述的烟叶面积的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体包括：

将所述烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定所述烟叶的层区信息。

5.根据权利要求1所述的烟叶面积的测量方法，其特征在于，所述步骤S3中，每一所述层区区域的面积为所述层区区域内的像素数量和对应的所述折叠层数的乘积；

所述烟叶面积为所有所述层区区域的面积的和。

6.一种烟叶面积的测量系统，包括如权利要求1-5任意一项所述的烟叶面积的测量方法，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集烟叶于一光源下的烟叶图片；

处理单元，连接所述采集单元，用于获取所述烟叶图片的像素信息，根据所述像素信息确定所述烟叶的层区信息，所述层区信息包括至少一层区区域、以及每一所述层区区域对应的折叠层数；

面积测量单元，连接所述处理单元，用于根据每一所述层区区域内的像素数量和所述折叠层数计算得到每一所述层区区域的面积，进而计算得到烟叶面积。

7.根据权利要求6所述的烟叶面积的测量系统，其特征在于，所述采集单元包括：

一第一图像采集装置，所述第一图像采集装置与所述光源分别设置于所述烟叶的上方，用于采集得到烟叶俯视图片；

一第二图像采集装置，设置于所述烟叶的下方，用于采集得到烟叶仰视图片；

所述烟叶图片包括所述烟叶俯视图片和所述烟叶仰视图片。

8.根据权利要求6所述的烟叶面积的测量系统，其特征在于，所述处理单元包括：

阈值比较模块，预先设定有多个阈值区间，用于将所述烟叶图片的像素值与预先设定的阈值区间进行比较，以确定所述烟叶的层区信息。

9.根据权利要求8所述的烟叶面积的测量系统，其特征在于，所述阈值比较模块包括：

阈值设定子模块，用于设置所述多个阈值区间的上下限。

10.根据权利要求7所述的烟叶面积的测量系统，其特征在于，所述处理单元还包括：

校准模块，用于获取所述烟叶俯视图片的反射光的颜色，以及所述烟叶仰视图片的透射光的颜色，并根据所述反射光的颜色对所述透射光的颜色进行校准。

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