[发明专利]一种基于机器视觉的雪茄烟茄衣原料预处理工艺

说明书

一种基于机器视觉的雪茄烟茄衣原料预处理工艺，将制作茄衣的烟叶原料经过回潮处理和工业发酵后，经离散铺料至检测皮带上后进入光学检测单元；该单元实时采集烟叶图像，通过烟叶叶脉位置、烟叶尺寸、叶面缺陷特性检测，确定茄衣优化切割路径；然后送至切割工位，该工位实时接收光学检测单元发送的切割路径信息，由伺服电机驱动切割刀头对烟叶进行分切，切割后的茄衣由机械拣选装置进行分选；剩余尾料送入旁路打叶工序进行处理。该工艺采用机器视觉方法对制作茄衣的烟叶原料进行烟叶外观检测、茄衣切割、茄衣分类，避免了现有预处理工艺中的人工抽梗、人工理皮、人工切割等手工操作工序，可有效提升茄衣预处理加工效率，并提升烟叶原料的利用效率。

技术领域

本发明涉及烟草工艺领域，具体涉及一种基于机器视觉的雪茄烟茄衣原料预处理工艺。

背景技术

雪茄是一种特殊的烟草制品，传统雪茄通常是指全叶卷手工雪茄，即组成雪茄的3个部分—茄芯、茄套和茄衣全部以烟叶为原料，且整个制作工序全部由手工完成。除了内在品质外，优质的全叶卷手工雪茄烟产品对外观品质也有非常高的要求，如烟支外表平滑、颜色均匀，无破损、虫洞和病斑，形状标准，结构完整等。

雪茄烟产品对外观品质的要求，与其茄衣的质量密切相关，尤其与茄衣烟叶原料的预处理工艺关系密切。雪茄烟卷制前的烟叶预处理也是影响雪茄烟卷制加工的主要控制要素。茄衣烟叶预处理是指对开包后的茄衣烟叶进行回潮、工业发酵、抽梗、烟叶理皮分选、茄衣分切等处理环节，通过各环节处理使茄衣原料在烟叶形态、烟叶大小和完整度以及水分等方面达到手工卷制所需要的最佳状态。

现行的全叶卷手工雪茄烟原料预处理工艺，包括茄衣、茄套、茄芯的预处理，均采用手工处理流程。回潮和发酵后的烟叶需要先经过人工抽梗后，再进行根据烟叶的外观质量进行分工分类，分类后的茄衣原料进入手工卷制车间后，由卷制操作工对烟叶进行裁切，手工切割出需要的茄衣尺寸，再进行产品卷制。该预处理工艺存在人工预处理工序多、工艺流程长、加工效率低等问题，同时人工对茄衣原料分类分切过程中，也存在分类过程主观判断不一致、烟叶分切过程原料利用率不高，茄衣烟叶原料分切后较多进入尾料处理，难以实现烟叶资源的高价值利用。

传统雪茄烟茄衣原料预处理工艺（具体参见图1），该工艺中烟叶原料经回潮、工业发酵后，进入人工抽梗工序，该工序中操作工采用人工方式对烟叶中烟梗进行抽取，并对去梗后的烟叶进行初步分选，剔除其中破碎、含斑等缺陷程度较高的烟叶；合格烟叶进入后续理皮分类工序，该工序由操作工采用人工方式对抽梗后的烟叶，依据其尺寸、颜色等信息，进行分类拣选；分类拣选后的烟叶原料，经暂存后进入雪茄烟人工卷制工序，该工序由操作工人为判断决定烟叶上的茄衣切割位置，并采用切割刀具切割出茄衣，并进行卷制。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的不足，提供一种雪茄烟茄衣原料的预处理方法与工艺，该工艺采用机器视觉方法对制作茄衣的烟叶原料进行烟叶外观检测、茄衣切割、茄衣分类，避免了现有预处理工艺中的人工抽梗、人工理皮、人工切割等手工操作工序，可有效提升茄衣预处理加工效率，并提升烟叶原料的利用效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于机器视觉的雪茄烟茄衣原料预处理工艺，制作茄衣的烟叶原料经过回潮处理和工业发酵后，进入铺叶台经离散铺料至检测皮带上后进入光学检测单元；光学检测单元CCD实时采集烟叶图像，通过烟叶叶脉位置、烟叶尺寸、叶面缺陷特性检测，确定茄衣优化切割路径；经过光学检测后烟叶输送至切割工位，该工位实时接收光学检测单元发送的切割路径信息，由伺服电机驱动切割刀头对烟叶进行分切，切割后的茄衣由机械拣选装置进行分选；烟叶切割剩余尾料，送入旁路打叶工序进行尾料处理。

其具体工艺步骤如下：

1、将雪茄烟茄衣原料拆包，烟叶铺料、并进行喷雾回潮，回潮水分15-25%；

2、将回潮后的烟叶原料送入工业发酵工序，发酵工艺条件温度40-60^oC、湿度60-85%；