[发明专利]基于图像分析的卷烟烟丝结构表征方法

说明书

本发明涉及一种基于图像分析的卷烟烟丝结构表征方法，属于烟丝结构的表征方法技术领域。该方法如下：取少量烟支剥离烟丝并称重，将烟丝平铺进行拍照，用处理软件提取图片中烟丝数量及单根烟丝长度信息；提取图像中的比例尺信息；用比例尺将图像中烟丝长度信息换算成烟丝长度。根据以上信息可以获知：样品烟丝平均长度、最小长度、最大长度、累积长度；烟丝平均线密度；不同烟丝长度区段数量结构；不同烟丝长度区段频数分布及正态拟合曲线等。该方法简单可行，结果呈现更加多样化、能对烟丝结构进行精细化表征，可潜在应用于均质化加工评价及产品质量差异分析。

技术领域

本发明属于烟丝结构的表征方法技术领域，具体涉及一种基于图像分析的卷烟烟丝结构表征方法。

背景技术

烟丝结构是指不同长度区段烟丝占总烟丝的质量百分比，是表征整丝率、碎丝率的有效方式。不同的烟丝结构对卷烟端部落丝量有明显影响，对稳定产品质量有良好的基础作用。也就是说，烟丝结构差异不仅影响产品的物理质量、吸食品质，还可能影响卷接工艺。现行的烟丝结构测定方法是将样品烟丝通过烟丝振动分选筛，使不同长度的烟丝实现分离，结果以各层或某层筛网上的累计质量占总质量的比例来表示。有学者指出，该方法的不足之处在于：(1)从采样到称重多采用人工完成，劳动强度大，采样周期长，并且受人为因素影响较多，评价的客观性差；(2)数据只能用手工录入，与烟草企业的现代化生产与管理不相适应；(3)由于检测是抽样进行，无实时性，若结果显示不合格时，有很多的烟丝已经进入了下一步的生产线，影响烟支生产质量。申晓锋等人则指出，这些表征方法仅表明了离散的烟丝尺寸分布，无法准确描述不同区间内烟丝尺寸的连续分布及其变化情况，且无法描述烟丝结构分布的均匀性，而烟丝尺寸分布的均匀性同样会对卷烟质量产生重要影响。除此以外，现行标准存在的问题还包括分析时间长，分析受到筛分频率、筛分时间、筛分强度等影响较大，结构的呈现较为粗放，缺乏烟丝尺度连续化的精细表达，在线检测难度较大等问题。有学者以烟草行业标准为基础，改进了烟丝结构测定的设备，探索了在线监测的可能性，申请了专利，但是他们的研究都是以三或四个尺寸区段为基础的，结果的呈现只能是3大区段，缺乏区段内烟丝结构精细化表述。有学者研究表明2.50～3.35mm烟丝比例大小对卷烟机的控制能力影响较大，而卷烟工艺规范中只对大于2.50mm烟丝即整丝率进行检测与考核，显得较为宽泛，所以，应该对烟丝结构进行精细化表征。随着品牌规模扩大，产品均质化生产成为企业关注的焦点之一。除了感官评吸和烟支规格等传统手段验证均质化程度以外，用烟支中的烟丝结构表征作为一种判断均质化程度及产品质量差异分析的方式，也是本领域技术人员值得研究的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于图像分析的卷烟烟丝结构表征方法，该方法运用图像分析手段打破了原行业标准中烟丝结构区段划分的定式，简单可行，结果呈现更加多样化、能对烟丝结构进行精细化表征，可潜在应用于均质化加工评价，具有更强的可读性和可用性。

本发明采用如下技术方案：

基于图像分析的卷烟烟丝结构表征方法，包括如下步骤：

步骤一：选取数个不同牌号的成品卷烟作为样品，按照标准GB/T 16447-1996调节样品含水率，然后随机抽取样品，取出其烟丝作为测试对象；

步骤二：将烟丝小心摊开在画有长度标尺的干净白纸上，选择合适的光照度，用数码相机垂直拍照，用Image-Pro Plus软件对数码照片中的待测目标着色，选取AOI区进行测量操作，并以参考标尺像素为标准，将所有目标物像素换算成目标物长度，按照烟丝长度对获取数据进行排列，获取的各品牌烟丝长度信息，用数据处理软件对各品牌卷烟烟丝长度进行进行描述性统计；