[发明专利]一种卷烟烟丝卷曲度的定量表征方法

说明书

一种卷烟烟丝卷曲度的定量表征方法，其特征在于：通过对采集到的烟丝图像中的像素进行量化分析，统计目标与背景间颜色分量的灰度分布差异，使用基于RGB分量差值的阈值分割方法在图像颜色空间进行分割处理，从而提取出图像中烟丝的轮廓，并使用迭代算法确定图形中的烟丝几何骨架，计算出的烟丝骨架长度即为烟丝长度，进而定量表征出烟丝的卷曲度。本发明的优点在于：(1)通过图像法测定计算烟丝的卷曲度指数，测定过程简便、高效；(2)该方法所定义的卷曲度指数可较好地表征烟丝的卷曲程度；(3)该方法不仅可用于烟丝卷曲程度的定量分析，也可为不同制丝工艺的参数条件的优化及改进提供指导依据。

技术领域

本发明涉及烟草加工技术领域，尤其是涉及一种卷烟烟丝卷曲度的定量表征方法。

背景技术

在卷烟生产中,烟丝的形态结构是影响烟丝填充能力和烟支卷接质量的主要因素之一，在烟支规格和硬度相同的条件下,烟丝的填充能力与烟支的重量有密切的关系，并且与烟支烟气焦油释放量以及感官质量等都有密切关系。烟丝的卷曲程度是反映烟丝形态结构的一个重要参数，也是影响烟丝填充能力的一个重要物理指标，烟丝的卷曲程度越大其填充能力也越大。使用卷曲程度更大的烟丝生产相同规格的卷烟可以明显减少单支卷烟的用丝量，从而可以有效降低卷烟在燃吸过程中的焦油释放量。卷曲程度高的烟丝具有高填充能力的特点，填充于相同规格的卷烟中达到同等烟支硬度其填充密度更小，可明显降低当前细支卷烟中普遍存在的高吸阻。目前，提高烟丝卷曲程度(也即填充能力)已经成为卷烟生产企业降低烟支克重、卷烟单箱耗丝量和焦油释放量的一个重要措施。因此，建立一种有效的方法来反映烟丝卷曲程度，不论是对卷烟生产企业还是质量监督检验部门来说都显得尤为重要。

发明专利CN103162626B建立了一种烟用梗丝形态的检测与定量表征方法，该方法通过图像法测定了梗丝的形态指数，可以较好地反映梗丝从片状到丝状的不同形态特征。然而遗憾的是，对于不同形态下的丝状烟丝该方法并不能很好地反映出其卷曲程度。因此，对于行业的发展需求来说，建立一种新的评价方法来定量表征烟丝卷曲程度就显得具有十分重要的现实意义及应用价值。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的不足，提供一种卷烟烟丝卷曲度的定量表征方法。该方法定义了一个物理参数S(烟丝卷曲度指数)，并通过图像法测定计算出该卷曲度指数，计算结果表明该卷曲度指数可以很好地反映单根烟丝在不同形态下的卷曲程度。

本发明是通过对采集到的图像中的像素进行量化分析，统计目标与背景间颜色分量的灰度分布差异，使用基于RGB分量差值的阈值分割方法在图像颜色空间进行分割处理，从而提取出图像中烟丝的轮廓，并使用迭代算法确定图形中的烟丝几何骨架，计算出的烟丝骨架长度即为烟丝长度，进而定量表征出烟丝的卷曲度；具体步骤如下：

(1)取少量待测烟丝置于物料成像台上，将各烟丝逐根水平铺开且保证各烟丝之间无重叠；

(2)图像采集系统对物料成像台上的烟丝进行图像采集，并将采集到的图像传输、保存至计算机；

(3)计算机中的图像处理系统使用图像分割算法对获取到的图像进行处理，提取成像后的烟丝骨架图像；

(4)以像素点为单位从烟丝一端向另一端推进，依次将骨架图像两侧长边中次序相对应的像素点连接起来并识别定位出此连接线的中间像素点，这些中间像素点组合成一条烟丝形状特征线：宽度为1个像素点，长度为n(≥5)个像素点，该线的长度即为烟丝长度L；