烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器技术方案

本发明专利技术提供一种烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器，烟丝或梗丝的宽度测定方法包括：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。本发明专利技术避免了由于局部的噪声带来的求解中心线不稳定的问题，为烟丝或梗丝宽度的精准性提供了保障，能够快速的检测每根烟丝或梗丝的实际平均宽度，满足了样本具备充分的代表性。

【技术实现步骤摘要】
烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器
本专利技术属于烟草的图像处理计算领域，涉及一种测定方法及系统，特别是涉及一种烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器。
技术介绍
烟丝宽度是指烟丝的平均宽度，对卷烟烟气焦油量的影响有很大的影响。而卷烟的焦油是卷烟香气的重要组成与影响成分，因此烟丝宽度的是否稳定影响着卷烟品质香气的稳定。另一方由于烟丝是由打叶复烤片烟切丝得到的烟叶制品半成品，烟丝宽度的稳定与否反映在线生产的工艺稳定与否；现有的烟丝宽度的测量方法一般是按照光学投影法中的测量方法的测量精度只达到0.1mm，而烟丝宽度的宽度一般在0.8-1.3mm之间，0.1mm的误差较控制区间0.9-1.1的范围相差很大，且采用手动的方式进行测量、计算，操作繁琐、效率较低、容易引入误差。随着机器视觉的快速发展，现有技术中利用图像处理方法来测量烟丝宽度，这种测量方法运用烟丝的中心线图像翻转来测量烟丝的宽度，有效的解决了烟丝宽度的快速测量；但是此方法对烟丝的中心线的求解要求很高，在存在局部烟丝宽度异常以及毛刺的基础上，会有较大的不稳定性。因此，如何提供一种烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器，以解决现有技术对烟丝中心线的求解要求很高，在存在局部烟丝宽度异常以及毛刺的基础上，有较大的不稳定性等缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统及具有该系统的服务器，用于解决现有技术对烟丝中心线的求解要求很高，在存在局部烟丝或梗丝宽度异常以及毛刺的基础上，有较大的不稳定性的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种烟丝或梗丝的宽度测定方法，所述烟丝或梗丝的宽度测定方法包括以下步骤：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。于本专利技术的一实施例中，所述对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理的步骤包括：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行滤波，生成烟丝或梗丝的灰度图像；对所述烟丝或梗丝的灰度图像进行二值化处理，生成烟丝或梗丝的二值化图像；检测所述烟丝或梗丝的二值化图像中每一条烟丝或梗丝的连通区域，将二值化图像中存在的孔洞进行填充，并计算孔洞填充后二值化图像中连通区域的区域面积；剔除区域面积小于面积阈值的连通区域，形成预处理后的烟丝或梗丝图像。于本专利技术的一实施例中，所述对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度的步骤包括：获取预处理后的烟丝或梗丝图像中每个连通区域的区域间距比例；根据在每个连通区域内设置的采样点的数量、及每个连通区域的区域间距比例，计算在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数；在每个连通区域中，按照在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数，距离变换出每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径。于本专利技术的一实施例中，所述求取在每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径的步骤包括：对每个连通区域的每一采样点上寻找像素值为255的像素点和像素值为0的像素点，并跟踪与提取每一采样点的边界；提取每一采样点边界的横坐标与纵坐标；计算像素值为0的像素点与像素值非零的像素点间的距离，以形成距离矩阵；通过每个连通区域的每一采样点边界的横坐标与纵坐标，和距离矩阵判断像素值为0的像素点与像素值非零的像素点是否位于一正多边形的范围，若是，则查找出该多边形范围内的最小正多边形，并输出用以表示该最小正多边形有边界和为最小正多边形的逻辑矩阵；在针对每个连通区域的每一采样点查找到的最小正多边形内，利用直线检测方式，获取到最小正多边形内最大内切圆，及该最大内切圆的圆心坐标和直径；所述直线检测方式为霍夫变换。于本专利技术的一实施例中，在求取在每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径之后，所述烟丝或梗丝宽度测定方法还包括对预处理后的烟丝或梗丝图像中的每个连通区域进行平滑处理，计算出每个连通区域的角点数，将角点数小于等于点数阈值的连通区域判定为有效样本。于本专利技术的一实施例中，将包括有效样本的连通区域内针对每个连通区域的每一采样点获取到的最大内切圆的直径作为烟丝或梗丝的像素宽度，烟丝或梗丝的预测宽度＝标正系数×每一条烟丝或梗丝的像素宽度+校正常量，以将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。本专利技术另一方面提供一种烟丝或梗丝宽度测定系统，所述烟丝或梗丝宽度测定系统包括：第一处理模块，用于对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；第二处理模块，用于对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；转换模块，用于将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。于本专利技术的一实施例中，所述第一处理模块包括：滤波单元，用于对采集的烟丝或梗丝原始图像进行滤波，生成烟丝或梗丝的灰度图像；二值化处理单元，用于对所述烟丝或梗丝的灰度图像进行二值化处理，生成烟丝或梗丝的二值化图像；检测单元，用于检测所述烟丝或梗丝的二值化图像中每一条烟丝或梗丝的连通区域，将二值化图像中存在的孔洞进行填充，并计算孔洞填充后二值化图像中连通区域的区域面积；剔除单元，用于剔除区域面积小于面积阈值的连通区域，形成预处理后的烟丝或梗丝图像。于本专利技术的一实施例中，所述第二处理模块包括：获取单元，用于获取预处理后的烟丝或梗丝图像中每个连通区域的区域间距比例；计算单元，用于根据在每个连通区域内设置的采样点的数量、及每个连通区域的区域间距比例，计算在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数；变换单元，用于在每个连通区域中，按照在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数，距离变换出在每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径。本专利技术又一方面提供一种服务器，包括所述的烟丝或梗丝的宽度测定系统。如上所述，本专利技术的烟丝或梗丝的宽度测定方法、系统、及具有系统的服务器，具有以下有益效果：第一、本专利技术利用霍夫(hough)变换求解每个连通区域的最大内切圆直径，避免了由于局部的噪声带来的求解中心线不稳定的问题，为烟丝或梗丝宽度的精准性提供了保障；第二、本专利技术在前期通过标准板建立校正模型后，不仅能够快速的检测每根烟丝或梗丝的实际平均宽度，以及局部宽度，而且还能够进一步的通过角点判别计算样本的有效性，从而保证在准确性的前提下，满足了样本具备充分的代表性，第三，本专利技术不是离群异常宽度的样本计算，为现场的快速判别指导提供了可靠性的保障。附图说明图1显示为本专利技术的烟丝宽度测定方法于一实施例中的流程示意图。图2显示为本专利技术的工业相机获取的烟丝原始图像。图3显示为本专利技术的烟丝宽度测定方法中步骤S1的流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟丝或梗丝的宽度测定方法，其特征在于，所述烟丝或梗丝宽度测定方法包括以下步骤：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。

【技术特征摘要】
1.一种烟丝或梗丝的宽度测定方法，其特征在于，所述烟丝或梗丝宽度测定方法包括以下步骤：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理，生成预处理后的烟丝或梗丝图像；所述烟丝或梗丝原始图像中包括至少一条烟丝或梗丝；对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度；将每一条烟丝或梗丝的像素宽度转换为该烟丝或梗丝的预测宽度。2.根据权利要求1所述的烟丝或梗丝的宽度测定方法，其特征在于：所述对采集的烟丝或梗丝原始图像进行预处理的步骤包括：对采集的烟丝或梗丝原始图像进行滤波，生成烟丝或梗丝的灰度图像；对所述烟丝或梗丝的灰度图像进行二值化处理，生成烟丝或梗丝的二值化图像；检测所述烟丝或梗丝的二值化图像中每一条烟丝或梗丝的连通区域，将二值化图像中存在的孔洞进行填充，并计算孔洞填充后二值化图像中连通区域的区域面积；剔除区域面积小于面积阈值的连通区域，形成预处理后的烟丝或梗丝图像。3.根据权利要求2所述的烟丝或梗丝的宽度测定方法，其特征在于：所述对预处理后的烟丝或梗丝图像中每一条烟丝或梗丝进行形态分割，并将形态分割后的烟丝或梗丝图像进行直线检测，以检测出每一条烟丝或梗丝的像素宽度的步骤包括：获取预处理后的烟丝或梗丝图像中每个连通区域的区域间距比例；根据在每个连通区域内设置的采样点的数量、及每个连通区域的区域间距比例，计算在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数；在每个连通区域中，按照在每个连通区域的长轴上的采样次数和短轴上的采样次数，距离变换出每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径。4.根据权利要求3所述的烟丝或梗丝的宽度测定方法，其特征在于：所述求取在每个连通区域中每一采样点的最大内切圆的圆心和直径的步骤包括：对每个连通区域的每一采样点上寻找像素值为255的像素点和像素值为0的像素点，并跟踪与提取每一采样点的边界；提取每一采样点边界的横坐标与纵坐标；计算像素值为0的像素点与像素值非零的像素点间的距离，以形成距离矩阵；通过每个连通区域的每一采样点边界的横坐标与纵坐标，和距离矩阵判断像素值为0的像素点与像素值非零的像素点是否位于一正多边形的范围，若是，则查找出该多边形范围内的最小正多边形，并输出用以表示该最小正多边形有边界和为最小正多边形的逻辑矩阵；在针对每个连通区域的每一采样点查找到的最小正多边形内，利用直线检测方式，获取到最小正多边形内最大内切圆，及该最大内切圆的圆心坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，薛庆逾，石超，
申请(专利权)人：上海创和亿电子科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31