[发明专利]一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1.进行不同工作条件下的烟丝有序性实验，所述工作条件包括风机速度v、供丝量y、烟丝长度z；

步骤2.拍照获得不同工作条件下，烟丝在预设角度a~b的朝向范围内的取向分布率f（x）；

步骤3.得到取向分布率f（x）A的工作条件，并记录；A为预设阈值；

步骤4.在生产时，测量得到所用烟丝的烟丝长度z，然后查询记录，得到f（x）A时得到所需的风机速度v、供丝量y；所述步骤2中烟丝在预设角度a~b的朝向范围内的取向分布率f（x）的获取方式如下：

步骤2.1获取不同工作条件下的烟丝图像；

步骤2.2对获取的烟丝图像进行预处理分割得到各烟丝区域，标记烟丝轮廓；

步骤2.3根据预设的像素面积阈值识别所标记烟丝轮廓，得到烟丝连通域最小外接矩形，并在图中建立一个坐标系；

步骤2.4提取各烟丝连通域最小外接矩形的长度与水平方向的夹角，作为烟丝的取向角度，并根据建立的坐标系计算出角度的大小，统计图像中各烟丝取向分布；

步骤2.5根据得到的烟丝取向分布以及烟丝取向的角度，得到在预设角度范围a~b内烟丝数量占所有烟丝数量的百分比作为烟丝的取向分布率f（x）。

2.如权利要求1所述的一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：所述步骤2.4中烟丝的取向角度θ的计算公式如下：

θ=arctan |(y₁-y₂)/（x₁-x₂）|

其中：x₁、y₁表示烟丝连通域最小外接矩形长度方向一个端点的横坐标、纵坐标，x₂、y₂表示烟丝连通域最小外接矩形长度方向另一个端点的横坐标、纵坐标。

3.如权利要求1所述的一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：所述步骤2.1中获取烟丝图像的系统为一种基于光纤式高速摄影的烟丝流化测量系统，其结构如下：

包括烟丝通道，烟丝通道安装在机架上；烟丝通道自上向下安装有若干朝向烟丝通道径向的图像获取设备，图像获取设备分为两组；两组图像获取设备的朝向互相垂直；所述烟丝通道内底部安装有布风板且连通有布风袋，布风袋连通有风机，布风袋上安装有流量计和压力表；图像获取设备、流量计和压力表通讯连接有数据采集计算机；所述风机为变频调压风机。

4.如权利要求3所述的一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：所述图像获取设备安装有光源，光源为卤素灯。

5.如权利要求3所述的一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：所述图像获取设备包括处于烟丝通道内的光纤内窥镜，光纤内窥镜连接有高分辨率数码CCD。

6.如权利要求如权利要求4所述的一种基于图像处理的烟丝有序性调节方法，其特征在于：所述一种基于光纤式高速摄影的烟丝流化测量系统的使用方式为：

步骤S1.调节高分辨率数码CCD与光纤内窥镜角度，直到两者的镜头成像平行于通道监测方向；

步骤S2.将烟丝随机布置在布风板上，均匀分散，烟丝之间不相互纠缠；

步骤S3.启动风机，高分辨率数码CCD拍摄得到烟丝图像。