一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法
【專利摘要】一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法，包括如下步驟：1.樣品取樣取不少于1kg完整結(jié)構(gòu)片煙作為檢測(cè)樣品；2.采集片煙圖像；3.緊致度計(jì)算：通過(guò)二值化圖像處理方法，測(cè)定每片煙葉的面積和周長(zhǎng)，計(jì)算每片片煙的緊致度數(shù)值；4.頻數(shù)計(jì)算：在樣品緊致度分布范圍內(nèi)劃分若干區(qū)間（區(qū)間記為x），計(jì)算在每個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)百分比y，即頻數(shù)；5.分布方程擬合：根據(jù)區(qū)間x和對(duì)應(yīng)頻數(shù)y，采用最小二乘法擬合緊致度特征分布方程，獲得其分布的具體參數(shù)值A(chǔ)、和,進(jìn)而得到片煙形狀的平均緊致度和緊致度分布均勻性。本發(fā)明提供了一種描述片煙整體形狀緊致度分布的測(cè)定方法，用于表征片煙樣品整體緊致度大小及其均勻性，彌補(bǔ)了目前片煙形狀測(cè)定方法的空白。
【專利說(shuō)明】一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法，屬于煙草加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]片煙的二維特征包括形狀、大小、顏色、紋理、光照等等，其中形狀和大小是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的兩種特征，對(duì)卷煙加工起著非常重要的作用。
[0004]片煙大小的表征主要有兩種方法:片煙結(jié)構(gòu)和片煙面積。片煙結(jié)構(gòu)的測(cè)定主要是利用篩分的方法使不同尺寸的片煙分離，結(jié)果以各層或某層篩網(wǎng)上的累積質(zhì)量占總質(zhì)量的比例來(lái)表示(GB/T 21137-2007煙葉片煙大小的測(cè)定；IS0/DIS 12194 Leaftobacco-Determination of strip particle size)。篩分法的測(cè)試原理是利用不同規(guī)格的篩網(wǎng)，將一定質(zhì)量的物料按照尺寸的差異進(jìn)行分離，結(jié)果用各層篩網(wǎng)上的物料質(zhì)量與所取樣品的總質(zhì)量之比來(lái)表示。用于片煙結(jié)構(gòu)檢測(cè)的片煙振動(dòng)分選篩最早是由帝國(guó)煙草公司設(shè)計(jì)的，隨后在各大煙草企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。片煙面積的測(cè)定主要是使用圖像采集裝置獲得離散片煙數(shù)字圖像，通過(guò)圖像處理與分析，計(jì)算被測(cè)片煙面積(YC/T 449-2012煙葉片煙大小及其分布的測(cè)定葉面積法)。目前《煙葉打葉復(fù)烤工藝規(guī)范》(YC/T146-2010)只對(duì)片煙的結(jié)構(gòu)有明確的指標(biāo)要求，而對(duì)其形狀不做要求，其主要原因是沒(méi)有現(xiàn)行的方法，目前片煙形狀特征方面的研究尚處于起步階段。
[0005]顆粒體常用的幾何形狀描述指標(biāo)有緊致度、矩形度、細(xì)長(zhǎng)度、離心率等。其中，緊致度是周長(zhǎng)的平方與面積的比值，用于描述形狀的緊湊程度，緊致度越大，表明顆粒體的形狀越復(fù)雜，緊湊性越差，歐氏空間中最緊致的是圓。生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，形狀緊湊的片煙切后煙絲的造碎較少，有利于碎絲的形成和減少制絲過(guò)程中的損耗。
[0006]由于片煙是由打葉機(jī)組隨機(jī)打制而成，形狀各異，無(wú)法采用個(gè)別或少數(shù)的葉片的緊致度來(lái)衡量整批大量片煙的形狀，但其整體形狀特性符合一定的分布，能否提供一種描述片煙整體形狀緊致度分布的測(cè)定方法，用于表征片煙樣品整體緊致度大小及其均勻性，已引起相關(guān)業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。根據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明形狀緊致度符合
y =分布，可以用方程中相關(guān)參數(shù)表征片煙整體的形狀特征。
\'2πσX
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的正是基于上述狀況而提供一種用以表征片煙整體形狀緊致度分布的測(cè)定方法，利用該測(cè)定方法可對(duì)片煙樣品整體緊致度大小及其均勻性進(jìn)行表征，彌補(bǔ)了目前片煙形狀測(cè)定方法的空白。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法，包括如下步驟:(1)樣品取樣:在待檢測(cè)位置取不少于Ikg完整結(jié)構(gòu)片煙作為檢測(cè)樣品；
(2)采集片煙圖像:利用圖像采集裝置獲取樣品中每片片煙圖像；
(3)緊致度計(jì)算:通過(guò)二值化圖像處理方法，對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理，測(cè)定每片煙葉的面積和周長(zhǎng)，計(jì)算每片片煙的緊致度數(shù)值；
(4)頻數(shù)計(jì)算:在樣品緊致度分布范圍內(nèi)劃分若干區(qū)間(區(qū)間記為X)，統(tǒng)計(jì)樣品中片煙總的個(gè)數(shù)和分布在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)，計(jì)算每個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)百分比(記為y)，即頻數(shù)；
(5)分布方程擬合:根據(jù)區(qū)間X和對(duì)應(yīng)頻數(shù)y，采用最小二乘法擬合緊致度特征分布方
程 獲得其分布的具體參數(shù)值Α、σ和μ。其中，》表征片煙樣品整體
形狀的平均緊致度，σ表征片煙樣品緊致度分布的集中程度，即均勻性系數(shù)，A為方程參數(shù)。
[0009]在步驟(1)中，所述待檢測(cè)位置指的是打葉后或松散回潮后的取樣處。
[0010]在步驟(5)中的分布方程擬合是采用計(jì)算機(jī)或是人工計(jì)算方式完成。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:提供一種描述片煙整體形狀緊致度分布的測(cè)定方法，用于表征片煙樣品整體緊致度大小及其均勻性，彌補(bǔ)目前片煙形狀測(cè)定方法的空白。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為緊致度特征分布方程擬合結(jié)果。
具體實(shí)施方案
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明:
1、樣品取樣:在打葉機(jī)組匯總皮帶取Ikg完整結(jié)構(gòu)葉片作為檢測(cè)樣品；
2、采集片煙圖像:利用片煙大小及其分布檢測(cè)裝置采集樣品中每片片煙的數(shù)字圖像；
3、圖像處理與分析:通過(guò)片煙二維形態(tài)在線檢測(cè)軟件對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理，測(cè)定每片煙葉的緊致度數(shù)據(jù)；
4、頻數(shù)計(jì)算:將緊致度按5、6、7、9、11、13、16、20、25、30、35、45、55、65、80、100、120、150,180劃分區(qū)間，計(jì)算在每個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)百分比，結(jié)果見(jiàn)表1
表1樣品緊致度區(qū)間頻數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種片煙形狀緊致度的測(cè)定方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)樣品取樣:在待檢測(cè)位置取不少于Ikg完整結(jié)構(gòu)片煙作為檢測(cè)樣品； (2)采集片煙圖像:利用圖像采集裝置獲取樣品中每片片煙圖像； (3)緊致度計(jì)算:通過(guò)二值化圖像處理方法，對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理，測(cè)定每片煙葉的面積和周長(zhǎng)，計(jì)算每片片煙的緊致度數(shù)值； (4)頻數(shù)計(jì)算:在樣品緊致度分布范圍內(nèi)劃分若干區(qū)間，區(qū)間記為X，統(tǒng)計(jì)樣品中片煙總的個(gè)數(shù)和分布在各個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)，計(jì)算每個(gè)區(qū)間內(nèi)的片煙個(gè)數(shù)百分比記為1，即頻數(shù)； (5)分布方程擬合:根據(jù)區(qū)間X和對(duì)應(yīng)頻數(shù)y，采用最小二乘法擬合緊致度特征分布方
μ(!rtr—β?2 -fMy = ^_ B-，獲得其分布的具體參數(shù)值Α、σ和Ii，
V2 ιτσX 其中，Ii表征片煙樣品整體形狀的平均緊致度r表征片煙樣品緊致度分布的集中程度，即均勻性系數(shù)，A為方程參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的片煙形狀緊致度的測(cè)定方法，其特征在于:在步驟(1)中，所述待檢測(cè)位置指的是打葉后或松散回潮后的取樣處。
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK103954236SQ201410206871
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】徐大勇, 堵勁松, 李新鋒, 范明登, 姜煥元, 王銳亮, 張龍, 夏營(yíng)威, 李善蓮, 鄧國(guó)棟 申請(qǐng)人:中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院
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