[发明专利]一种识别卷烟燃烧锥掉落的装置及方法

说明书

本发明公开了一种识别卷烟燃烧锥掉落的装置及方法。该装置包括相机安装座、工业相机、光源、烟支夹持器、样品、拔烟夹爪、背景板、红外测温传感器、传感器安装座、测温模块安装座、气缸安装座、气缸。该装置克服了单红外测温判断燃烧锥掉落的局限性，同时克服了单一的图像识别容易在燃烧锥完全掉落、烟支燃烧锥较短时出现误判的情况。通过红外测温传感器测试卷烟燃烧锥温度，并通过工业相机两次采集燃烧烟支的图像，然后软件算法处理，分离出烟支燃烧锥和未燃烧的烟段。通过未燃烧段的烟支边缘做出平行线，观测燃烧锥是否在平行线内，燃烧锥距离未燃烧的烟支的端面距离大小，以及超出平行线的燃烧锥面积大小，对此做出燃烧锥是否为落头的判断。

技术领域

本发明属于烟草制品质量检测技术领域，具体涉及一种识别卷烟燃烧锥掉落的装置及方法，可实现在卷烟落头倾向检测过程中对卷烟燃烧锥掉落的识别并对烟支进行剔除的操作。

背景技术

随着烟草行业卷烟材料和配方技术在减害降焦领域的应用，卷烟纸特性、叶组配方与烟丝结构等发生了较大变化，在降低或改变烟气有害成分释放量的同时，增加了烟丝与卷烟纸燃烧匹配性能降低的风险，增加了燃烧锥掉落的风险。卷烟消费过程中燃烧锥落头不仅会使烟支损耗、抽吸中断，掉落下的烟头还可能会烧损衣物、带来火灾隐患，损害消费者利益，降低消费者对卷烟品牌的认可度。

为了测试对燃烧锥落头倾向进行有效的测试，张朝平等(CN102937639A)在中国专利中提出通过模拟消费者弹灰习惯，研制了一种卷烟落头检测装置，通过间隔敲击卷烟滤嘴来判断燃烧中的卷烟是否落头，李斌等(中国专利CN103257212A)提出利用机械转动方式，在卷烟燃烧中加载短时间恒定外力方式判断落头的方法，但在专利中并未对如何判断燃烧锥掉落进行说明，卷烟抽吸中的落头现象发生检测手段主要是依靠操作人员对其进行感觉上或有意识状态下的评价，人为影响大、获得数据的效率低、重复性差。

对于落头倾向的检测，除了人为感官的判断外，红外温度探测也成为了被用于燃烧锥掉落的判断。中国发明专利(CN105651626A)和实用新型(CN207957056U)均利用红外温度探测对燃烧锥的掉落进行了判断，但该种方式仅能判断出卷烟燃烧锥完全掉落的情况，不能对燃烧锥歪斜的卷烟进行剔除，此判断方法具有一定的局限性，且无法直观观测燃烧锥发生掉落的情况。

利用图像识别的方式判断燃烧锥的掉落可以直观的向操作者呈现落头现象，但是单一的图像识别容易在燃烧锥完全掉落、烟支燃烧锥较短时出现误判(两者在图像呈现中有很高相识度，很难利用图像算法将其区分)，无法准确的识别卷烟燃烧锥的掉落，影响测试结果的准确性。

由于测试需要多次重复和根据测试需要调整测试程序，上述众多发明均不能实现燃烧锥掉落的有效检测，减少人工操作的影响，所以为了实现燃烧锥掉落的自动化识别，提高识别的准确性，开发一种识别卷烟燃烧锥掉落的装置及方法具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，基于图像算法和红外测温探测燃烧锥掉落的优点，发明了一种识别燃烧锥掉落的方法，并且基于该方法发明了一种识别卷烟燃烧锥掉落的装置，该装置通过图像算法和红外测温相结合的方式，自动的对燃烧锥的掉落进行判断，消除了人工主观的影响，提高了测试重复性和工作效率。实现了对多支卷烟落头倾向的测试，克服了单红外测温判断燃烧锥掉落的局限性，同时克服了单一的图像识别容易在燃烧锥完全掉落、烟支燃烧锥较短时出现误判的情况(红外测温传感器可以检测燃烧锥端部温度，当温度大于阈值时则判断为“未落头”，燃烧锥小于等于阈值时判断为“落头”)。