專利名稱：片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙草生產(chǎn)及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，尤其是片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置及 其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
煙葉的葉片結(jié)構(gòu)是煙草行業(yè)中的關(guān)鍵指標(biāo)之一，直接關(guān)系到煙葉的最終質(zhì) 量。對(duì)煙葉葉片結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和分類，確定煙葉等級(jí)，對(duì)煙葉質(zhì)量具有很大意義。 隨著計(jì)算機(jī)和視覺識(shí)別技術(shù)的飛速發(fā)展，研究煙葉葉片結(jié)構(gòu)的自動(dòng)檢測(cè)和分類的 技術(shù)已經(jīng)很有必要，這樣能夠大大提高巻煙工業(yè)的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化， 進(jìn)而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
目前，對(duì)煙葉的片型結(jié)構(gòu)的檢測(cè)主要采用的是傳統(tǒng)的振篩分離方法。其實(shí)現(xiàn) 方法大致如下所述。首先，從當(dāng)天需要加工的一批煙葉中抽取一定量的煙葉樣品 進(jìn)行稱重；然后，將稱重后的煙葉倒入一個(gè)包括多層不同孔徑的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的振篩 機(jī)上；振篩機(jī)經(jīng)過一定時(shí)間的振動(dòng)后，不同大小的煙葉將落在相應(yīng)孔徑的網(wǎng)格層 上；然后，將不同網(wǎng)格層上的煙葉進(jìn)行逐一稱重，再計(jì)算出各層煙葉與總煙葉的 重量之比；最后，從各層的計(jì)算結(jié)果得出反映煙葉葉片大小的葉片率。從現(xiàn)場(chǎng)的 考察看到，各煙葉復(fù)烤廠均專門設(shè)置了煙葉葉片結(jié)構(gòu)工藝檢測(cè)室，配備兩個(gè)檢驗(yàn) 人員和若干操作工人，每天負(fù)責(zé)進(jìn)廠加工的煙葉葉片結(jié)構(gòu)工藝指標(biāo)的檢測(cè)和計(jì) 算。在依靠人工煙葉葉片結(jié)構(gòu)分類的檢測(cè)工作中，存在著許多基于人類主觀信息 的參數(shù)，受個(gè)人因素的影響較大，使得煙葉葉片結(jié)構(gòu)分類的質(zhì)量和效率都比較低， 造成人力和物力資源的過多浪費(fèi)。而且無(wú)法將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的反饋給中央控制系統(tǒng)， 不能適應(yīng)當(dāng)前打葉復(fù)烤向智能化方向發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的是提供一種片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，通過對(duì)被 考察的待檢測(cè)片煙的圖像實(shí)時(shí)在線獲取，然后將圖像數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)進(jìn)行處 理，從而得到對(duì)煙葉葉片結(jié)構(gòu)的判斷。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
4片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶傳輸 裝置，所述皮帶傳輸裝置進(jìn)料位置處設(shè)有振槽，所述皮帶傳輸裝置正上方設(shè)置有 線陣CCD攝像機(jī)，所述位于線陣CCD攝像機(jī)兩側(cè)的皮帶傳輸裝置上方還分別 均勻?qū)ΨQ設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)光二極管，所述LED發(fā)光二極管的出射光線 與所述皮帶傳輸裝置成銳角，所述線陣CCD攝像機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字捕捉 卡，所述數(shù)字捕捉卡通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。
所述的片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述計(jì)算機(jī)還通過數(shù)據(jù)線連接 有數(shù)字輸入輸出卡。
基于片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置的片煙結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步
驟
(1) 建立物料庫(kù)令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至未放置待檢測(cè)片 煙的皮帶傳輸裝置上并被皮帶傳輸裝置反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的
信號(hào)光，并將釆集到的皮帶傳輸裝置的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字 捕捉卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出皮帶
傳輸裝置的顏色、亮度信息；再令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至放置在 皮帶傳輸裝置的片煙上，并被片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào) 光，并將采集到的片煙的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字捕捉卡轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出片煙的顏色、亮度 信息，從而在計(jì)算機(jī)中建立包括片煙及皮帶傳輸裝置的顏色、亮度特征的物料庫(kù)；
(2) 對(duì)待檢測(cè)片煙進(jìn)行攤薄處理啟動(dòng)皮帶傳輸裝置的電機(jī)及振槽，每分 鐘將固定重量的待檢測(cè)片煙均勻放入振槽中，振槽一邊振動(dòng)一邊將待檢測(cè)片煙輸 送至皮帶傳輸裝置上，通過限料放入片煙，及振槽的振動(dòng)，并將分離后的待檢測(cè) 片煙輸送至皮帶傳輸裝置，使待檢測(cè)片煙呈一片一片的分離狀態(tài)；
(3) 圖像采集待檢測(cè)片煙被輸送至皮帶傳輸裝置后，隨著皮帶傳輸裝置 一起運(yùn)動(dòng)，皮帶傳輸裝置上方設(shè)置的LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至待檢 測(cè)片煙上，并被待檢測(cè)片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào)光，得 到待檢測(cè)片煙與皮帶傳輸裝置的圖像信息；
(4) 數(shù)據(jù)處理首先在計(jì)算機(jī)中將所述步驟(3)采集到的圖像信息進(jìn)行二 值化處理，并采用背景加權(quán)校正的方法對(duì)采集到的圖像信息進(jìn)行背景校正，使獲
5取的待檢測(cè)片煙的圖像信息均勻清晰；其次在計(jì)算機(jī)中將背景校正后的圖像信息 與所述步驟(1)建立的物料庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，快速分離出待檢測(cè)片煙的圖像信息與 傳輸帶的圖像信息；接著在計(jì)算機(jī)中對(duì)分離出的待檢測(cè)片煙的圖像信息進(jìn)行計(jì) 算，分離出每片大小不同的待檢測(cè)片煙；然后在計(jì)算機(jī)中對(duì)每片片煙進(jìn)行計(jì)算， 得到每片片煙的長(zhǎng)短、面積的特征參數(shù)；最后將每片片煙的特征參數(shù)與國(guó)家片煙 標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)進(jìn)行比較，并計(jì)算符合國(guó)家片煙標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)的片煙占待檢測(cè)片煙 總數(shù)的百分比。
在待檢測(cè)片煙傳輸階段對(duì)樣品的攤薄處理，其主要目的就是攤薄煙葉，使得 煙葉各自充分分離。如果不能有效的將煙葉分離開來(lái)，就將不能獲取真實(shí)有效的 每片煙葉的圖像信息，并最終造成處理結(jié)果的失真。本發(fā)明中，當(dāng)取得煙葉樣品 后，釆取了限料、振動(dòng)松散以及傳輸帶逐級(jí)加速等方法，以使煙葉攤薄成一片一 片分離開來(lái)的狀態(tài)。
一般圖像的獲取都包含光照部分和數(shù)據(jù)采集部分。本發(fā)明從光照原理出發(fā)， 通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)光源的擺放位置、光源個(gè)數(shù)等作了詳細(xì)討論，并且對(duì)圖像釆集 進(jìn)行程序控制，以使得數(shù)據(jù)能得到完全處理而無(wú)遺漏。
本發(fā)明采用軟件方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，完成對(duì)圖像信息的讀取、處理與顯示， 以做到實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。通過分析片煙結(jié)構(gòu)的國(guó)家片煙指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其分類依據(jù)給出 了合適的描述參數(shù)，在這些參數(shù)的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)對(duì)片煙結(jié)構(gòu)的計(jì)算和分類。在軟 件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，充分考慮了系統(tǒng)或者實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)造成的影響，如設(shè)計(jì)場(chǎng)景信號(hào)以得到 更準(zhǔn)確的物料識(shí)別，對(duì)圖像背景的均勻性進(jìn)行軟件方法的校正以得到更清晰的圖 像，對(duì)物料庫(kù)的建立以使得信號(hào)識(shí)別速度更快。所有這些都使得軟件處理方法更 精確、更快速，適應(yīng)實(shí)時(shí)的需求。而且結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信的便捷性，可及時(shí)將數(shù) 據(jù)結(jié)果發(fā)送至中央服務(wù)系統(tǒng)。
本發(fā)明通過采用高速線陣CCD攝像機(jī)實(shí)時(shí)獲取圖像，能夠無(wú)遺漏的處理數(shù) 據(jù)，支持同步顯示，并且及時(shí)將結(jié)果送至主控室。本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，其人性化的 界面設(shè)計(jì)，使得普通工人即可完全進(jìn)行操作；其處理過程是完全自動(dòng)化的，調(diào)整 好機(jī)器以后不需要人工參與，就能夠?qū)⒔Y(jié)果傳至中央控制系統(tǒng)。不僅如此，本發(fā) 明其簡(jiǎn)單的硬件組成形式，使得其占用工廠面積小，現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)展極其容易，除了必
須的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如傳輸帶、計(jì)算機(jī)等，其它處理全部自動(dòng)化，這樣便大大降低了外界干擾的復(fù)雜性。本發(fā)明還具有調(diào)試功能，能夠適應(yīng)多種情況下的處理，對(duì)突發(fā) 性事件有應(yīng)急準(zhǔn)備。本發(fā)明參考了大量的原理依據(jù)，采用了大量的實(shí)時(shí)算法，不 僅能用于本發(fā)明，而且對(duì)于相似的處理功能都具有一定的借鑒意義。


圖l為本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明視頻掃描圖像示意圖。
圖4為本發(fā)明方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1到圖3。
片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置，包括有最上方的集料器1，低速傳輸帶3 (約0.1 米/秒)位于集料器l下方，低速傳輸帶3上方是攤薄器2，與低速傳輸帶面之間 的空隙大約10mm，低速傳輸帶3的下方是星輥4，星輥4將物料攤勻后漏到下 方的高速傳輸帶5 (約1.5米/秒)，使得每片煙葉分離開來(lái)，再送到后面的檢測(cè) 傳輸帶6上，檢測(cè)傳輸帶6 (約2米/秒)的速度進(jìn)一步提高，保證了煙葉完全的 分離，在檢測(cè)傳輸帶6上有一個(gè)檢測(cè)柜7，檢測(cè)柜7內(nèi)安裝有高速線陣式掃描攝 像機(jī)8，直流點(diǎn)光源陣列91和92，檢測(cè)柜7為密封良好的箱體，保證了內(nèi)部設(shè) 備不受現(xiàn)場(chǎng)灰塵的污染，其底部有一沿?zé)熑~流橫截面方向的長(zhǎng)方形玻璃面，直流 點(diǎn)光源陣列91和92透過玻璃面在煙葉流10上形成一個(gè)照度穩(wěn)定，亮度均勻， 無(wú)頻閃，其光照區(qū)無(wú)陰影的檢測(cè)區(qū)域，高速線陣式掃描攝像機(jī)8對(duì)準(zhǔn)該區(qū)域，獲 取到清晰的煙葉流圖像信息。
集料器i收集樣品煙葉，并均勻的投放到低速傳輸帶3上，低速傳輸帶3 以慢速將煙葉輸送到星輥4上，為防止煙葉流有堆積，導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)送出的煙 葉量過大，星輥4將堆積的煙葉擋下，以穩(wěn)定輸送量；星輥4將煙葉進(jìn)一步攤薄 并松散，送至高速傳輸帶5上，高速傳輸帶5的速度大大提高，使得煙葉分離開 來(lái)，互不重疊，檢測(cè)傳輸帶的速度進(jìn)一步提高，保證了煙葉的完全分離成為一片 一片互不重疊；高速線陣式掃描攝像機(jī)8在直流點(diǎn)光源陣列91和92形成的照度 穩(wěn)定，亮度均勻，無(wú)頻閃，無(wú)陰影的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)獲取煙葉流10的連續(xù)、無(wú)遺漏、 無(wú)重疊的圖像信息，經(jīng)數(shù)據(jù)采集卡送入計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，獲取每片煙葉
7的面積和最大長(zhǎng)度，并按照預(yù)先設(shè)定好的等級(jí)庫(kù)數(shù)據(jù)歸入相應(yīng)的等級(jí)，測(cè)試完畢 后自動(dòng)計(jì)算出各等級(jí)煙葉的數(shù)量并與總數(shù)量相比較，獲得本次檢測(cè)各等級(jí)煙葉所 站的百分比。
如圖4所示?；谄瑹熃Y(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置的片煙結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，包括以下步
驟
(1) 建立物料庫(kù)令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至未放置待檢測(cè)片 煙的皮帶傳輸裝置上并被皮帶傳輸裝置反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的
信號(hào)光，并將采集到的皮帶傳輸裝置的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字 捕捉卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出皮帶
傳輸裝置的顏色、亮度信息；再令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至放置在 皮帶傳輸裝置的片煙上，并被片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào) 光，并將采集到的片煙的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字捕捉卡轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出片煙的顏色、亮度 信息，從而在計(jì)算機(jī)中建立包括片煙及皮帶傳輸裝置的顏色、亮度特征的物料庫(kù)；
(2) 對(duì)待檢測(cè)片煙進(jìn)行攤薄處理啟動(dòng)皮帶傳輸裝置的電機(jī)及振槽，每分 鐘將固定重量的待檢測(cè)片煙均勻放入振槽中，振槽一邊振動(dòng)一邊將待檢測(cè)片煙輸 送至皮帶傳輸裝置上，通過限料放入片煙，及振槽的振動(dòng)，使待檢測(cè)片煙呈一片 一片的分離狀態(tài)，并將分離后的待檢測(cè)片煙輸送至皮帶傳輸裝置，控制電機(jī)的轉(zhuǎn) 速，使其帶動(dòng)皮帶傳輸裝置逐級(jí)加速，從而使皮帶傳輸裝置上的待檢測(cè)片煙均為 攤薄后的片煙；
(3) 圖像采集待檢測(cè)片煙被輸送至皮帶傳輸裝置后，隨著皮帶傳輸裝置 一起運(yùn)動(dòng)，皮帶傳輸裝置上方設(shè)置的LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至待檢 測(cè)片煙上，并被待檢測(cè)片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào)光，得 到待檢測(cè)片煙與皮帶傳輸裝置的圖像信息；
(4) 數(shù)據(jù)處理首先在計(jì)算機(jī)中將所述步驟(3)采集到的圖像信息進(jìn)行二 值化處理，并采用背景加權(quán)校正的方法對(duì)采集到的圖像信息進(jìn)行背景校正，使獲 取的待檢測(cè)片煙的圖像信息均勻清晰；其次在計(jì)算機(jī)中將背景校正后的圖像信息 與所述步驟(1)建立的物料庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，快速分離出待檢測(cè)片煙的圖像信息與 傳輸帶的圖像信息；接著在計(jì)算機(jī)中對(duì)分離出的待檢測(cè)片煙的圖像信息進(jìn)行計(jì)對(duì)每片片煙進(jìn)行計(jì)算， 得到每片片煙的長(zhǎng)短、面積的特征參數(shù)；最后將每片片煙的特征參數(shù)與國(guó)家片煙 標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)進(jìn)行比較，并計(jì)算符合國(guó)家片煙標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)的片煙占待檢測(cè)片煙 總數(shù)的百分比。
皮帶傳輸裝置上是經(jīng)過攤薄處理的煙葉物料，以恒定速度前行，待檢測(cè)片煙 在光源的照射下，其表面經(jīng)反射光線被捕捉到線陣CCD攝像機(jī)，通過數(shù)字捕捉 卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字式圖像信號(hào)，寫入計(jì)算機(jī)內(nèi)存；數(shù)字捕捉卡起到同時(shí)聯(lián)絡(luò)計(jì)算機(jī)與 線陣CCD攝像機(jī)的作用，設(shè)置和修改線陣CCD攝像機(jī)參數(shù)。計(jì)算機(jī)使用普通 PC機(jī)，由程序控制，實(shí)現(xiàn)物料的識(shí)別和分類，同時(shí)把實(shí)時(shí)獲取的煙葉圖像顯示 到計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上，供實(shí)時(shí)觀測(cè)；數(shù)字輸入輸出卡不僅提供報(bào)警信號(hào)，以取得對(duì) 現(xiàn)場(chǎng)的控制，而且能夠啟動(dòng)各單元電路的電源，并在系統(tǒng)啟動(dòng)和關(guān)閉過程，按一 定順序控制各個(gè)單元設(shè)備運(yùn)作；此外，系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)集成的網(wǎng)絡(luò)通訊功能與主 機(jī)聯(lián)絡(luò)，獲取或者傳輸相關(guān)信息和報(bào)告檢測(cè)參數(shù)。
圖4給出了本發(fā)明方法的流程圖。其主要目的就是對(duì)獲取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理。背景校正充分考慮了系統(tǒng)光照的影響，通過靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的幅度位置校正，使 得實(shí)時(shí)獲取的物料圖像均勻清晰；物料庫(kù)的建立是利用傳輸帶與物料的特征差別 建立屬于各自的物料庫(kù)，這樣當(dāng)實(shí)時(shí)信號(hào)進(jìn)來(lái)時(shí)，能快速分離出物料信號(hào)和傳輸 帶裝置信號(hào)，使得煙葉分離快速準(zhǔn)確；經(jīng)過識(shí)別庫(kù)和二值化的圖像數(shù)據(jù)，在物料 檢測(cè)階段，分離出每片大小不同的煙葉；最后，計(jì)算每片煙葉的特征參數(shù)，結(jié)合 片型結(jié)構(gòu)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)煙葉片型結(jié)構(gòu)的分類。對(duì)于整體實(shí)現(xiàn)而言，進(jìn)行信號(hào) 選擇以后，來(lái)自數(shù)字捕捉卡的圖像信號(hào)，經(jīng)過實(shí)時(shí)的背景校正，進(jìn)入物料參數(shù)識(shí) 別庫(kù)，與識(shí)別庫(kù)中的參數(shù)進(jìn)行比較，使得煙葉與背景分離，分離后的煙葉經(jīng)過結(jié) 構(gòu)檢測(cè)分開每一片煙葉，同時(shí)計(jì)算各煙葉的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)片型結(jié)構(gòu)的判斷。
權(quán)利要求
1、片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置，其特征在于包括轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶傳輸裝置，所述皮帶傳輸裝置進(jìn)料位置處設(shè)有振槽，所述皮帶傳輸裝置正上方設(shè)置有線陣CCD攝像機(jī)，所述位于線陣CCD攝像機(jī)兩側(cè)的皮帶傳輸裝置上方還分別均勻?qū)ΨQ設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)光二極管，所述LED發(fā)光二極管的出射光線與所述皮帶傳輸裝置成銳角，所述線陣CCD攝像機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字捕捉卡，所述數(shù)字捕捉卡通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述計(jì)算 機(jī)還通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字輸入輸出卡。
3、 基于片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置的片煙結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法，其特征在于包括以 下步驟(1) 建立物料庫(kù)令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至未放置待檢測(cè)片 煙的皮帶傳輸裝置上并被皮帶傳輸裝置反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào)光，并將采集到的皮帶傳輸裝置的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字 捕捉卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出皮帶傳輸裝置的顏色、亮度信息；再令LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至放置在 皮帶傳輸裝置的片煙上，并被片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào) 光，并將采集到的片煙的圖像信息傳輸給數(shù)字捕捉卡，并通過數(shù)字捕捉卡轉(zhuǎn)換成 數(shù)字信號(hào)后傳輸至計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行二值化分析，得出片煙的顏色、亮度 信息，從而在計(jì)算機(jī)中建立包括片煙及皮帶傳輸裝置的顏色、亮度特征的物料庫(kù)；(2) 對(duì)待檢測(cè)片煙進(jìn)行攤薄處理啟動(dòng)皮帶傳輸裝置的電機(jī)及振槽，每分 鐘將固定重量的待檢測(cè)片煙均勻放入振槽中，振槽一邊振動(dòng)一邊將待檢測(cè)片煙輸 送至皮帶傳輸裝置上，通過限料放入片煙，及振槽的振動(dòng)，并將分離后的待檢測(cè) 片煙輸送至皮帶傳輸裝置，使待檢測(cè)片煙呈一片一片的分離狀態(tài)；(3) 圖像采集待檢測(cè)片煙被輸送至皮帶傳輸裝置后，隨著皮帶傳輸裝置 一起運(yùn)動(dòng)，皮帶傳輸裝置上方設(shè)置的LED發(fā)光二極管發(fā)光，出射光照射至待檢 測(cè)片煙上，并被待檢測(cè)片煙反射，通過線陣CCD攝像機(jī)采集反射的信號(hào)光，得 到待檢測(cè)片煙與皮帶傳輸裝置的圖像信息；(4) 數(shù)據(jù)處理首先在計(jì)算機(jī)中將所述步驟(3)采集到的圖像信息進(jìn)行二值化處理，并采用背景加權(quán)校正的方法對(duì)采集到的圖像信息進(jìn)行背景校正，使獲 取的待檢測(cè)片煙的圖像信息均勻清晰；其次在計(jì)算機(jī)中將背景校正后的圖像信息 與所述步驟(1)建立的物料庫(kù)進(jìn)行對(duì)比，快速分離出待檢測(cè)片煙的圖像信息與 傳輸帶的圖像信息；接著在計(jì)算機(jī)中對(duì)分離出的待檢測(cè)片煙的圖像信息進(jìn)行計(jì) 算，分離出每片大小不同的待檢測(cè)片煙；然后在計(jì)算機(jī)中對(duì)每片片煙進(jìn)行計(jì)算， 得到每片片煙的長(zhǎng)短、面積的特征參數(shù)；最后將每片片煙的特征參數(shù)與國(guó)家片煙 標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)進(jìn)行比較，并計(jì)算符合國(guó)家片煙標(biāo)準(zhǔn)各級(jí)參數(shù)的片煙占待檢測(cè)片煙 總數(shù)的百分比。
全文摘要
本發(fā)明涉及片煙結(jié)構(gòu)在線檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，包括轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶傳輸裝置，皮帶傳輸裝置進(jìn)料位置處設(shè)有振槽，皮帶傳輸裝置正上方設(shè)置有線陣CCD攝像機(jī)，位于線陣CCD攝像機(jī)兩側(cè)的皮帶傳輸裝置上方還分別均勻?qū)ΨQ設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)光二極管，LED發(fā)光二極管的出射光線與所述皮帶傳輸裝置成銳角，線陣CCD攝像機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接有數(shù)字捕捉卡，數(shù)字捕捉卡通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)相連。本發(fā)明作其簡(jiǎn)單的硬件組成形式，使得其占用工廠面積小，現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)展極其容易，除了必須的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如傳輸帶、計(jì)算機(jī)等，其它處理全部自動(dòng)化，這樣便大大降低了外界干擾的復(fù)雜性。本發(fā)明還具有調(diào)試功能，能夠適應(yīng)多種情況下的處理，對(duì)突發(fā)性事件有應(yīng)急準(zhǔn)備。
文檔編號(hào)G01N21/84GK101650316SQ20091014496
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者劉習(xí)申, 博 吳, 吳先良, 冬 孫, 軍 明, 新 王, 王小兵 申請(qǐng)人:合肥安大電子檢測(cè)技術(shù)有限公司