[发明专利]基于高速气流离散的叶中含梗及打叶参数检测剔除方法

说明书

技术领域

本发明属于烟叶叶中含梗识别检测技术领域，具体涉及一种基于高速气流离散的叶中含梗及打叶参数检测剔除方法。

背景技术

叶中含梗率是打叶复烤工艺中一个十分重要的指标，叶中含梗(烟梗直径＞1.5mm）率偏高，导致叶片质量降低，且由于烟梗在复烤结束后仍含有较高的水分，导致在叶片储存和醇化过程中烟箱内部的叶片霉变或溃烂，而复烤厂在打叶复烤时很难做到叶梗完全分离，因此二次检测剔除就显得尤为重要，需要将叶片中直径大于1.5mm以上的烟梗剔除出来，以提高叶片产品质量。长期以来，烟梗的检测剔除手段十分落后，主要依赖人工操作，不仅效率低下，而且质量及稳定性难以保证。

申请号为201110213062.7的中国发明专利公开了一种基于组合光透视的叶中含梗及含梗率视觉识别检测方法，其指出用尺寸为N×N的窗口利用灰度形态学方法来对图像进行操作，通过不断的腐蚀与膨胀来得到烟梗，这种方法比较简单易于实现，然而实际问题较多：1、参数问题，这里形态学操作的窗口N×N大小较难选择，由于烟叶大小不一，窗口的选择较为复杂，需要有自适应调整窗口的方案；2、在形态学操作后干扰较多，需要进一步用阈值来进行分割，此时阈值选取较为复杂，仅仅用直方图难以达到效果；3、未能明确指出如何计算烟叶面积，初步估计其通过统计图像中烟叶像素点的个数来估计烟叶的面积，这意味着会产生如下情况：假设烟叶仅覆盖三个像素点（如图1所示），像素点间的距离假设为1，此时其得出烟叶的面积为3，而实际可知此烟叶面积为0.5，由于这里处理的是较小的对象，误差更为明显。由于其无法得到精确的烟叶面积，从而得到的各种复杂打叶参数，如大中片率，小片率等均存在较大的误差，在计算含梗率时候由于其采用的是形态学算法，难以获得真实的烟梗长度，烟梗质量计算可能存在较大误差；此外，无论用何种光源进行照射该专利任然避免不了上述问题。

申请号为200720018753.0和200910233734.3的中国实用新型专利和中国发明专利分别公开了烟梗杂物剔除装置、烟梗切丝前理梗装置和梗拐剔除装置，然而其技术手段依然比较初级。申请号为200920036277.4的中国实用新型专利公开了一种烟纸检测剔除装置，该装置包括支撑在机架上的输送装置，输送装置的上方安置摄像机，同侧设置有照明光源，出口处安置有受控于电磁阀的吹嘴，摄像机的信号输出端接图像识别处理电路的信号采集端，图像识别处理电路的控制输出端接电磁阀的受控端，使用时，将该烟纸检测剔除装置安置在残烟生产的末端。虽然该方案采用了较为先进的检测手段，但受其结构限制，并不适合用于烟梗的剔除。申请号为201220269009.9的中国实用新型专利公开了一种智能型烟梗剔除装置，其也是仅仅依靠初始阈值来对烟叶进行识别，操作较为简单，无法对复杂情况下的烟叶进行区分，且其没有给出将烟叶均匀摊开的方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于高速气流离散的叶中含梗及打叶参数检测剔除方法，可准确识别烟叶中的叶片和烟梗，精确计算烟叶面积得到打叶参数，从而提高打叶复烤工艺流程的生产效率。

技术方案：本发明提供了一种基于高速气流离散的叶中含梗及打叶参数检测剔除方法，包括以下步骤：

（1）利用皮带机摊薄烟叶并将烟叶传输至高速风道中；

（2）风机作为气源，产生高速气流使烟叶在高速风道中进一步均匀离散化，同时烟叶随气流被送入检测区；

（3）检测区中，在烟叶的一侧采用光源对烟叶进行照射，由于叶片和烟梗的密度差距大，因此产生不同透光度，用烟叶的另一侧与光源位置相对的相机获取高清晰烟叶的透视图；

（4）从获取的透视图中提取烟叶的纹理特征，处理步骤包括：