基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法技术

本发明专利技术提出了一种基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法，用以解决卷烟灰柱裂纹形态定量评价问题。本发明专利技术首先通过获取卷烟在静燃或模拟抽吸条件下的灰柱图像，然后利用图像处理软件（ImageJ）选定分析区域，对其进行二值化处理，提取灰柱裂纹分布图像，最后利用盒维数计算法求取灰柱裂纹分布图像的分形维数。本发明专利技术以裂纹分布的分形特征为基础，考虑到卷烟燃烧灰柱裂纹生成的随机性及形态的复杂性，将裂纹分布状态中包含的丰富信息用分形维数来表达，能定量评价卷烟包灰性能，可为卷烟产品开发及品质改善提供方法支撑。

【技术实现步骤摘要】
基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法
本专利技术涉及卷烟包灰性能分析的
，尤其涉及一种基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法。
技术介绍
随着我国卷烟结构的不断提升和烟支规格的多样化发展，卷烟包灰性能日益受到产品研发人员的重视，另外，卷烟的包灰性能也被认为是体现香烟档次的重要指标而受到消费者的持续关注。卷烟包灰性能包含多方面指标，如包灰松紧度、外翻灰片多少、灰柱裂纹分布及灰分颜色等（烟草科技，2011，48(2)：62-68）。目前，对于这些指标的评价仍多采用肉眼观测及主观赋分，主观性较强，因此建立客观定量评价卷烟包灰性能的方法可为改善卷烟品质提供支撑。在卷烟包灰性能各指标中，卷烟灰柱的裂纹特征尤为关键，因其多少及其分布特征关系到包灰松紧度及外翻灰片数量。王道宽等曾采用ImageJ图像分析软件建立了一种基于包灰值的包灰性能评价方法，以卷烟灰柱选定区域内烟灰裂口像素数与选区总像素数的比值定义为包灰值，可以用于包灰裂纹多少的定量判定（烟草科技，2013，48(4)：12-15）。然而，该方法只考虑了裂纹面积的多少，而忽略了裂纹分布状态及裂纹形态的复杂性。烟支燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：卷烟样品准备：将待测卷烟置于恒温恒湿箱中的标准条件下平衡48小时；步骤二：卷烟燃烧及烟灰柱图像采集：将平衡后的卷烟样品点燃后固定于卷烟燃烧支架上，设置与照明条件良好的包灰性能测试箱内，待卷烟样品在卷烟燃烧支架上燃烧至设定位置后，利用数码相机对烟灰柱拍照；步骤三：图像预处理：将数码相机所获得烟灰柱图像导入ImageJ软件中，进行二值化处理、并转换为8bit灰度图像，利用选框选取烟灰柱灰度图像的分析区域作为分析图像，调整阈值，提取分析图像的裂纹特征区域,获取裂纹分布图像；步骤四：采用盒维数计数法计算裂纹分布图...

【技术特征摘要】
1.一种基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：卷烟样品准备：将待测卷烟置于恒温恒湿箱中的标准条件下平衡48小时；步骤二：卷烟燃烧及烟灰柱图像采集：将平衡后的卷烟样品点燃后固定于卷烟燃烧支架上，设置与照明条件良好的包灰性能测试箱内，待卷烟样品在卷烟燃烧支架上燃烧至设定位置后，利用数码相机对烟灰柱拍照；步骤三：图像预处理：将数码相机所获得烟灰柱图像导入ImageJ软件中，进行二值化处理、并转换为8bit灰度图像，利用选框选取烟灰柱灰度图像的分析区域作为分析图像，调整阈值，提取分析图像的裂纹特征区域,获取裂纹分布图像；步骤四：采用盒维数计数法计算裂纹分布图像的分形维数；步骤五：重复步骤一至四平行测试至少3支卷烟样品，将所有卷烟样品的分形维数的平均值表征卷烟样品灰柱的裂纹特征。2.根据权利要求1所述的基于分形维数的卷烟灰柱裂纹分布特征的定量表征方法，其特征在于，所述步骤四中盒维数计数法的实现步骤为：以若干个边长为r像素的正方形盒子覆盖裂纹分布图像，分别计算覆盖裂纹分布图像，所有目标区域所需的最少盒子数N(r)，以logr为横坐标、logN(r)为纵坐标进行线性回归，得到回归方程：logN(r)=m*logr+n，则系数m的绝对值是裂纹分布图像的分形维数；其中，n为拟合后的常数。3.根据权利要求1所述的基于分形维数的卷烟灰柱裂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁淼，岳凌宇，侯佩，张果，李瑞丽，王建民，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41