[发明专利]一种卷烟设备烟支输送通道烟支异常监测方法及其装置

权利要求书

1.一种卷烟设备烟支输送通道烟支异常监测装置，其包括烟支输送通道 （1）、透明面（11）、固定支架（2）、相机（21）、光源部件（22）、报警提示装置（23）、信号采集和处理单元（3）、工控机（4），其特征在于：烟支输送通道具有透明面，固定支架固定连接在烟支输送通道的透明面一侧；相机固定在固定支架上，且位于固定支架上的远离透明面的一端，相机透过透明面朝向烟支输送通道内部成像；光源部件固定于固定支架上，其产生的光源透过透明面朝向烟支输送通道内部，报警提示装置固定于固定支架上端；信号采集和处理单元与相机、光源部件和报警提示装置通过线缆相连，信号采集和处理单元的另外一端连接到工控机；固定支架安装在烟支输送通道的外部，且位于卷接机到包装机下烟通道之间的位置。

2.如权利要求1所述的一种卷烟设备烟支输送通道烟支异常监测装置，其特征在于，所述透明面为透明材质，该透明材质选自普通玻璃、有机玻璃或聚氯乙烯；相机使用的是工业相机，其能够透过透明面对烟支输送通道内部进行成像，相机为一个或多个，相机是单色相机或者是彩色相机，或者是智能相机，采集和处理集成在智能相机内部；相机的上下、前后、左右的位置可调，焦距可调。

3.如权利要求2所述的一种卷烟设备烟支输送通道烟支异常监测装置，其特征在于，所述光源部件使用的是白光或红外光，光源部件分别位于相机的左右或者上下两侧，光源部件的位置可调，角度可调，并且光源的长度根据需要监测的视野而定，光源部件为一个或多个；相机、光源部件和报警提示装置通过网线将电缆与信号采集和处理单元相连，信号采集和处理单元另一端与工控机相连并接受工控机的控制，工控机用于存储、处理相机采集的图像和控制光源信号。

4.一种采用权利要求1-3任一项所述的一种卷烟设备烟支输送通道烟支异常监测装置的监测方法，所述监测方法通过背景差分法、特征匹配法和/或图像分类法进行检测，其特征在于，

其中，A、背景差分法包括以下步骤：

A1、对烟支输送通道正常输送烟支的图像进行采集，采集得到图像之后，利用特定的模板进行最大值或者最小值滤波后的图像作为模板图像，滤波的目的是降低烟支中卷烟纸和缝隙对图像的影响；

A2、需要监测的时候，对待监测的烟支图像进行采集，同样利用步骤A1中特定大小的模板和滤波方法，得到待监测图像；

A3、将得到的待监测图像和模板图像进行差分计算，统计两图像的差分结果；

A4、设定相关阈值对步骤A3中差分结果进行判断，如果大于或者小于设定的阈值，那么待测图像为不合格，即此时烟支是异常；

其中，B、特征匹配法包括以下步骤：

B1、对输送通道内烟支异常情况进行图像采集，将各类异常进行图像特征提取；

B2、对待测的烟支图像进行采集，根据图像的特点，与保存好的异常特征进行比对；

B3、设定好比对的参数和阈值，如果满足特征匹配，那么，判定为异常，反之，如果不满足，判定为正常；

其中，C、图像分类法包括以下步骤：

C1、对输送通道内正常烟支图像和异常烟支图像各提取一定量的样本，分别对样本做好正常或异常的标签；

C2、分别对正常样本和异常样本的特征进行计算，提取出图像的各颜色通道的均值和方差，提取出图像的纹理特征等；

C3、将做好标签图像的特征输入到分类器中进行模型训练，得到分类模型，并对模型进行继承学习，不断优化模型参数；

C4、对待测烟支进行监测，得到图像后提取步骤C2中相应的特征，输入到步骤C3中所训练好的分类模型中进行预测，得到待测烟支正常与否。

5.如权利要求4所述的监测方法，其特征在于，在实际使用时，根据检测精度和处理结果误差率、烟支输送速度和输送量而采用背景差分法、特征匹配法和/或图像分类法中的一个或多个。