[发明专利]一种基于机器视觉的雪茄烟支外观质量检测分选装置和方法

说明书

一种基于机器视觉的雪茄烟支外观质量检测分选装置及方法，特征是：该装置包括雪茄进样系统、滚筒落料系统、雪茄采样平台、雪茄贮存系统、图像采集检测系统以及控制系统。其方法是利用采样平台中的两个转辊的同向转动带动雪茄样品旋转，通过CCD工业相机拍摄雪茄烟表面图像并通过计算机图像处理系统进行图像处理拼接获得雪茄表面全景图像，对雪茄图像进行杂点杂色检测判别、计算雪茄长度宽度信息，识别出缺陷雪茄和合格雪茄，最后通过控制系统控制两转辊的转向及转速，将缺陷雪茄和合格雪茄推送至不同的存放箱中。本发明的最大特点是可以利用机器视觉技术对雪茄工业中生产出的缺陷雪茄和正常雪茄进行快速准确的无损识别与分装，全程自动化。

技术领域

本发明属于烟草加工领域，具体是一种基于机器视觉的雪茄烟支外观质量检测分选装置和方法。

背景技术

雪茄烟是我国烟草制品的重要组成，是定位高端的烟草消费品，雪茄烟相关技术的发展对于我国烟草产品消费市场的转型升级具有重要的意义。目前雪茄消费的主要种类有手卷雪茄、机制雪茄和半机制雪茄等。其中手卷雪茄属于人力技术密集型产品，且产品定位高端，对雪茄原材料要求很高，半机制雪茄和机制雪茄对原材料要求较高。雪茄主要包含茄衣、茄套和茄芯三种由雪茄烟叶制成的部分，其中雪茄茄衣的质量要求主要集中在烟叶的外观质量和包裹特性，雪茄茄套的质量要求主要集中在烟叶包裹特性和燃烧特性，而茄芯烟叶是雪茄烟风味和吃味的主要来源，对感官质量的要求较高。雪茄外部特征完全由雪茄茄衣体现出来，茄衣是雪茄视觉美感的主要体现部分，优质高端的雪茄往往拥有完美美观的雪茄茄衣。雪茄茄衣主要包括雪茄的质地、颜色和形貌特点，好的雪茄茄衣在触觉上往往是紧密松软的，外观上没有不均匀或烟皮的褶皱、压痕、松垮等。由于极高的经济价值，对于优质雪茄茄衣的追求是不遗余力的。 在标准《GB15269.3-2011》中，特别规定了雪茄烟包装、卷制和贮存的技术要求，其中，对于烟支外观的要求包括了中心轴线的最大偏移量、切口斜面高低差、指环、脉纹、折痕、病斑、污痕、缝口、洞眼、脱皮、破碎、周长等一系列的外观参数。这些标准目前主要由人力完成，受人为因素影响较大且效率较低。

公开号CN113624772A的专利申请公开了一种输送带间停托举回转式雪茄烟外观检测装置，该装置在雪茄烟传送输送过程中，通过夹持的方法将雪茄烟托举至一组面阵相机中对雪茄进行无死角拍照来获得雪茄茄衣的外貌，进而对雪茄茄衣质量进行评价。但该发明由于夹持夹具限制难免有一些死角未能拍摄到。

发明内容

本发明针对现行装置存在的问题，提出一种基于机器视觉的缺陷雪茄检测分装装置与方法，本发明可以利用机器视觉技术对雪茄工业中生产出的缺陷雪茄和正常雪茄进行快速准确的无损识别与分装。本发明提出一种单相机拍摄跟随辊柱旋转的雪茄的手段，利用全景图像拼接等机器视觉技术，获得雪茄的全景图像并对雪茄的外貌进行评估，分析鉴别缺陷雪茄与正常雪茄，并将两者分装。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于机器视觉的雪茄烟支外观质量检测分选装置，包括雪茄进样系统、滚筒落料系统、雪茄采样平台、雪茄贮存系统、图像采集检测系统以及控制系统；

所述滚筒落料系统设置在雪茄进样系统的下方，包括由电机驱动的滚筒、设置在滚筒圆周上呈均布的V形雪茄卡槽以及倾斜设置的落料滑面构成，V形雪茄卡槽一侧固接在滚筒上，另一侧与落料滑面抵接，V形雪茄卡槽的开口方向与滚筒转动方向相反，可使得滚筒在旋转过程中V形雪茄卡槽中的雪茄样品自由下落至落料滑面上；

所述雪茄采样平台由两个并排水平设置的转辊构成，两转辊分别由各自的转辊电机驱动，转辊的旋转方向及转速均由转辊电机控制；由两转辊形成的采样平台设置在落料滑面落料端的侧下方；

所述雪茄贮存系统包括对应设置在两转辊两侧的缺陷雪茄存放箱、正常雪茄存放箱；

所述图像采集检测系统包括设置在雪茄采样平台上方的相机以及与相机相连的计算机及图像处理系统和数据传输线；

所述控制系统分别与上述各系统（包括采样平台）中的电动器件相连接。