CN110179154A - 一种控制烟包均匀分片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于烟草制造技术领域，具体涉及一种控制烟包均匀分片的方法，通过运用光线检测装置、高清摄像机、计算机进行图像采集和计算，并将计算结果用于切片机刀片位置控制，结合光线检测、图像采集、图像处理及计算、切片机控制、称重步骤完成等提及切片，提高了不规则烟包的切片效率和精度，满足标准要求，具有极大的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及烟草制造技术领域，具体地说涉及一种控制烟包均匀分片的方法。
背景技术
在烟草生产加工过程中，需要将烟包进行切片处理后进行制丝，其中对于烟包切片的尺寸有行业内的明确要求。在2016版《卷烟工艺规范》中，对烟包分片工序有明确的质量要求:“分片后烟块厚度应均匀一致，烟块厚度极差不大于15mm”。上述对于分片尺寸的要求当面对的烟包形状规则的长方体时很容易进行切片刀片的定位操作，从而进行符合要求的切片操作。在实际生产过程中，烟包的尺寸往往不规则，例如异形、错层、缺角等情况。面对该种情况采用传统的调整刀片等距切片很难符合标准要求。针对以上缺陷，现有技术中专利申请号为CN200910094801.8的现有技术中公开了一种垂直切片机切片控制方法，具体为首先对已有的各种规格尺寸的烟包按生产的要求制定出相应的切片控制模式，输入自动控制系统，当某种规格的烟包进入生产线后，先对其进行自动识别，由自动控制系统按识别出来的规格尺寸用相应的切片控制模式对烟包进行分片加工处理，其具体识别方式为通过电子皮带秤的质量进行识别。对于质量相同但形状不同的烟包仍然存在切割错误的问题。同时现有技术中期刊文献《垂直倾斜切片机切片厚度控制系统的优化设计》(烟草科技，2015年4月第48卷第4期，陈秋荣)对切片不均的烟片的处理装置进行改进，但仍未解决不能等质量切片的问题。
目前，现有技术中尚未发现将不规则烟包进行厚度应均匀一致切片的方法。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种控制烟包均匀分片的方法。
具体来说，本发明提供了如下的技术方案：
一种控制烟包均匀分片的方法，其特征在于：包括光线检测、图像采集、图像处理及计算、切片机控制、称重步骤，图像处理以及计算通过计算机完成，计算结果用于切片机的控制。
进一步的，所述图像处理及计算步骤在获取图像后实时完成。
进一步的，所述光线检测包括环境光亮度检测，判断当前环境光亮度是否满足拍摄要求。
进一步的，图像采集步骤包括补光以及拍照，其中补光通过LED光源完成，拍照通过CCD相机完成，所述CCD相机具有高清光学镜头。
进一步的，其中LED光源和CCD相机通过控制装置进行同步触发控制。
进一步的，图像采集完成后将采集的图像传输至计算机进行图像处理及计算步骤。
进一步的，所述图像采集及计算步骤包括烟包轮廓识别和等分分割计算步骤。
进一步的，烟包轮廓识别为通过边缘识别算法进行烟包轮廓边缘的识别。
进一步的，等分分割计算为根据轮廓识别得到的烟包轮廓边缘进行垂直线等分，通过调整垂直线之间距离得到N条垂直线与轮廓边缘线所形成的N+1个多边形面积相等。
进一步的，所述垂直线之间的距离用于进行切片机控制。
进一步的，所述切片机控制步骤为根据垂直线之间距离进行切片机刀片间距的控制，并进行切片操作。
进一步的，所述称重步骤为在切片机设备出口出设置称重装置，对分片后的烟片进行称重，并显示每块烟片的重量。
本技术方案具有如下特点：
1、计算过程以图像为检测样本，实时完成。
2、切片机控制以高清图像的计算结果为依据，精度更高。
3、通过设置称重设备实时检测切片结果，避免了切片过程故障导致的损失。
因此，本技术方案通过图像处理手段，提高了不规则烟包的切片效率和精度，满足标准要求，具有极大的实际应用价值。
附图说明
图1是本发明的检测流程图；
图2是本发明的等分分割计算示意图；
具体实施方式
为了使本领域普通技术人员更好的理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例：一种控制烟包均匀分片的方法，其特征在于：包括光线检测、图像采集、图像处理及计算、切片机控制、称重步骤，图像处理以及计算通过计算机完成，计算结果用于切片机的控制。
具体的，如说明书附图1中的流程图，各步骤之间的顺序为，光线检测步骤、图像采集步骤、图像处理及计算步骤、切片机控制步骤、称重步骤。其中光线检测结果中包括当前环境光亮度，通过该亮度值指导补光灯所提供的光照强度；图像采集步骤中，根据当前环境光亮度控制补光LED灯进行补光，并同时触发带有高清光学镜头的CCD相机进行拍照；图像处理及计算步骤中根据获取的高清图像进行投影校正、边缘轮廓识别、等分分割计算，并计算出垂直线的间距；切片机控制步骤根据垂直线间距进行切片机刀片的位置调整，并进行分片切割；称重步骤对完成切割的烟片进行称重，并显示称重结果，其中称重结果包括各烟片的重量值以及差值，用于与标准进行比对。
进一步的，所述图像处理及计算步骤在获取图像后实时完成。
进一步的，所述光线检测包括环境光亮度检测，判断当前环境光亮度是否满足拍摄要求。
进一步的，图像采集步骤包括补光以及拍照，其中补光通过LED光源完成，拍照通过CCD相机完成，所述CCD相机具有高清光学镜头。
具体的，光线检测装置以及所述CCD摄像机、高清光学镜头、LED光源安装在切片机入口的侧面。
进一步的，其中LED光源和CCD相机通过控制装置进行同步触发控制。
进一步的，图像采集完成后将采集的图像传输至计算机进行图像处理及计算步骤。
具体的，图像处理步骤中还包括根据拍摄造成的烟包侧面图像的投影变形校正步骤。
进一步的，所述图像采集及计算步骤包括烟包轮廓识别和等分分割计算步骤。
更进一步的，所述投影校正、边缘轮廓识别以及等分分割具体为：投影校正包括透视变形和几何畸变的校正；边缘轮廓识别包括图像滤波、图像增强、图像检测、图像定位等步骤，通过Roberts边缘检测算子、Sobel边缘检测算子、Prewitt边缘检测算子、Robinson边缘检测算子、Canny边缘检测算子等进行基于梯度的边缘轮廓识别；等分分割为基于像素积累进行面积计算。
进一步的，烟包轮廓识别为通过边缘识别算法进行烟包轮廓边缘的识别。
进一步的，等分分割计算为根据轮廓识别得到的烟包轮廓边缘进行垂直线等分，通过调整垂直线之间距离得到N条垂直线与轮廓边缘线所形成的N+1个多边形面积相等。
具体的，如附图2中所示，LA、LB、LC、LD、LE、LF为切片烟块底边长，LH：切片烟块高度，A、B、C、D为形成的四个侧面，N的数量为3，L1、L2、L3为三条垂直线，将侧面等分。
SA＝S烟包侧/4
SB＝S烟包侧/4
SC＝S烟包侧/4
SD＝S烟包侧/4
LB＝LC＝SB/LH
LA＝2×SA/LH－LE
LD＝2×SD/LH－LF
其中S为对应部分面积。
更进一步的，所述面积计算方式为通过像素累计进行计算，对于其他形状的不规则烟包也可进行等体积垂直线计算，即等分分割计算不受烟包侧面形状的限制。
每个烟包的密度是一致的，在体积一定的前提下，那么分片后每个烟块的重量就应该是一致的。
进一步的，所述垂直线之间的距离用于进行切片机控制。
进一步的，所述切片机控制步骤为根据垂直线之间距离进行切片机刀片间距的控制，并进行切片操作。
进一步的，所述称重步骤为在切片机设备出口出设置称重装置，对分片后的烟片进行称重，并显示每块烟片的重量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种控制烟包均匀分片的方法，其特征在于：包括光线检测、图像采集、图像处理及计算、切片机控制、称重步骤，图像处理以及计算通过计算机完成，计算结果用于切片机的控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述图像处理及计算步骤在获取图像后实时完成。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述光线检测包括环境光亮度检测，判断当前环境光亮度是否满足拍摄要求。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：图像采集步骤包括补光以及拍照，其中补光通过LED光源完成，拍照通过CCD相机完成，所述CCD相机具有高清光学镜头。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：其中LED光源和CCD相机通过控制装置进行同步触发控制。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：图像采集完成后将采集的图像传输至计算机进行图像处理及计算步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述图像采集及计算步骤包括烟包轮廓识别和等分分割计算步骤。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：烟包轮廓识别为通过边缘识别算法进行烟包轮廓边缘的识别。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：等分分割计算为根据轮廓识别得到的烟包轮廓边缘进行垂直线等分，通过调整垂直线之间距离得到N条垂直线与轮廓边缘线所形成的N+1个多边形面积相等。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述垂直线之间的距离用于进行切片机控制。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述切片机控制步骤为根据垂直线之间距离进行切片机刀片间距的控制，并进行切片操作。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述称重步骤为在切片机设备出口出设置称重装置，对分片后的烟片进行称重，并显示每块烟片的重量。
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