[发明专利]一种烟叶耐加工性的测量方法

说明书

本发明属于计算机机器视觉技术领域，涉及一种烟叶耐加工性的检测方法，该方法先是利用密封光照箱采集烟叶图像、重量和透过率，通过图像处理算法提取烟叶图像特征，再将该烟叶样本利用拉力仪测量拉力值，利用回归分析方法建立图像特征与拉力值的回归模型，求出回归系数，最后利用该模型预测未知样本的拉力值，该方法简单、快速、无损，可用于烟叶耐加工性的检测。

技术领域

本发明属于计算机机器视觉技术领域，可以应用于烟叶物理外观指标的 检测，利用检测的数据可以表征烟叶的耐加工性。

技术背景

由于烟叶的生长部位不同，造成烟叶的外观与内在质量不同，耐加工性 存在较大差异，上部烟叶的耐加工性大于中部烟，下部烟耐加工性最弱；因此， 在加工时密切关注来料的品种、部位、等级和品质因素，结合生产前对该批次烟 叶耐加工性实际检测结果，设置合理的加工参数，使烟叶呈现最佳的加工状态， 才能有效提高出片率，减少梗叶分离环节的造碎，提高梗叶分离质量，降低造碎 率。

烟叶的抗张强度是指烟叶承受外部拉力增加到一定限度是，发生断裂时 的极限应力值。《当代化工研究》的《初烤烟叶不同区位的物理耐加工性对比研 究》采用烟叶最大拉断强度(N)表征烟叶的物理耐加工性，目前物理耐加工性 的具体测试方法：每个部位等级烟叶分选出30片叶形较规则、厚薄适中的烟叶， 分区位进行切条处理。区位界限划分按照如下基准进行：从烟叶最基部测量，以 上部叶0-24cm、中部叶0-22cm、下部叶0-19cm的尺度范围裁出叶基部分；从烟 叶最出尖端测量，在10-15cm范围内裁出叶尖部分。每片烟叶的每个区位内顺叶 支脉裁两条烟条，所裁烟条应尽量避免含有叶片支脉和病斑的存在。将切割好的 烟条放在平衡箱(湿度60±3％、温度22±1℃)里平衡72小时后进行水分测试 并留样待测。固定拉力测试仪的拉断速度为18mm/mn，选择长度大于40mm烟条， 宽度固定为15mm进行拉断试验。每组试验按1、2、3进行分组(1-表示烟叶叶 尖部，2-表示烟叶中部，3-表示烟叶基部)，每组样本检测30个样品。

烟叶最大拉断强度(N)表征烟叶的物理耐加工性存在步骤繁琐、检测 周期长等缺点，机器视觉技术是一种无损检测技术，无需对样品进行预处理，并 且检测速度快，迄今为止，尚未见到将该技术直接应用于烟叶耐加工性检测的报 道。

发明内容

本发明的目的是为了解决烟叶耐加工性快速、无损检测的问题，而提出 一种基于机器视觉烟叶物理外观表征的方法。

本发明采用的技术方案的步骤如下：

一种烟叶耐加工性的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

1)选取同一产地上、中、下三个部位的原烟样本，将单片原烟样本展平放 入图像采集装置采集烟叶图片；

2)提取烟叶图像的面积A、长度L、宽度W、周长P、厚度H、结构S、油分 O、颜色均匀度C等特征；

3)将采集完的烟叶样本利用拉力仪检测拉力值F；

4)采用回归分析拉力值F与面积A、长度L、宽度W、周长P、厚度H、结构 S、油分O、颜色均匀度C等特征的相关关系，并建立回归模型，得出回归系数 B；

5)将烟叶图像8个特征值X乘以系数B得到拉力预测值。

所述步骤1)图像采集装置包括检测平台，平台中间有一小孔可以检测 透过光强，所述透光孔为圆形，直径为2-3cm、电子秤用于检测烟叶重量、光源 和相机，并且图像采集装置是密封装置。

所述步骤2)图像中烟叶的面积计算方法为：A＝n*1，n为烟叶像素数 量；长度L的计算方式采用最小外接矩形，外接矩形的长度为烟叶长度L，外接 矩形的宽度为烟叶宽度W；提取烟叶轮廓，采用8链码方式计算烟叶的周长P； 透过小孔的光强作为烟叶的厚度H；烟叶图像纹理记作结构S；烟叶油分即通过 饱和度计算值来表征O；颜色均匀度用色度的标准偏差来表征。