一种卷烟燃烧灰色的测定方法技术

本发明专利技术涉及一种卷烟燃烧灰色的测定方法，属于卷烟检测技术领域。将制备的标准陶瓷白板或按照卷烟规格制备的标准陶瓷白棒作为检测设备基准，预先设定陶瓷白板或陶瓷棒的灰度值，检测其RGB值，据此调节摄像头白平衡，摄像系统采集在调节白平衡条件下陶瓷白板或陶瓷棒的灰度值，从而得到标定转换系数。完成标定后，将待检测卷烟烟支采用机械手夹持，采用抽吸或静燃模式，摄像系统采集卷烟燃烧前图像并实时采集卷烟燃烧灰柱图像；卷烟燃烧至设定检测处时，停止对卷烟燃烧灰柱图像的采集；之后计算卷烟燃烧灰色。本发明专利技术方法能准确客观地对测试样品进行判定和对比，同时能利用数据进行科学统计和研究，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种卷烟燃烧灰色的测定方法
本专利技术属于卷烟检测
，具体涉及一种卷烟燃烧灰色的测定方法。
技术介绍
随着社会的发展，科学技术进步的同时，卷烟技术也在不断发展提高。卷烟消费者对卷烟消费品质的要求不断提升，除了内在抽吸品质外，对卷烟外观品质的关注越来越高。外观品质中，消费者通常在抽吸卷烟时，通过对卷烟燃烧的灰色来对卷烟品质进行心理预判，认为灰色白度较高的卷烟品质也相对较好。可见，卷烟灰色逐渐成为了消费者对卷烟品质评判的打分点，而且灰色是消费者能采集到最直观的评价点之一。目前，行业内对卷烟燃烧灰色主要通过目视法和简单拍照法进行比较。采用目视法进行比较，容易受到观测人员的技术水平、经验和主观意识的影响，从而影响评价结果的准确性和客观性。另外，通过目视法无法对卷烟燃烧实时数据进行采集和数据化，也无法进行定量分析，影响利用数据进行科学统计和研究。简单拍照法，通常采用相对较为固定相机型号和拍摄参数，在选定的背景条件下，对样品拍照后进行图像对比分析。这种方法存在没有建立标准样品的校准，仅能在同条件下进行大小对比，不能形成卷烟灰色与标准样品的实物对比；针对在不同检测条件下的结果，不能参照同一标准样品进行结果比对，不能进行共同实验；检测卷烟样品仅能检测单面燃烧灰柱灰色，不能全面检测卷烟燃烧灰色，由于卷烟燃烧段存在搭口面，密度非均匀等差异条件，因此造成检测结果差异性；无仿真人体抽吸过程动作介入，检测结果缺少客观性等缺点。因此如何克服现有技术的不足是目前卷烟检测
亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种卷烟燃烧灰色的测定方法，该方法以制备标准陶瓷白板或按照卷烟规格制备的标准陶瓷白棒作为参考基准，通过对在静燃或抽吸状态下单支卷烟进行多面同时拍摄，实时进行图像跟踪采集，能准确客观地对测试样品进行判定和对比，同时可利用数据进行科学统计和研究，易于推广应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种卷烟燃烧灰色的测定方法，采用机械手仿真装置进行测定；所述的机械手仿真装置包括控制系统、机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统；控制系统分别与机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统相连，用于控制机械手的运动，以及摄像系统、打光系统和点烟系统的工作，还用于采集摄像系统拍摄的图片进行处理，得到卷烟燃烧灰色；摄像系统中的摄像头有多个；所述的卷烟燃烧灰色的测定方法包括如下步骤：步骤（1），将标准陶瓷白板或按照卷烟规格制备的标准陶瓷白棒置于夹持位置，其轴向方向与摄像系统的摄像头和打光系统的光源垂直；通过控制系统启动摄像系统、打光系统；步骤（2），预先设定陶瓷白板或陶瓷棒的灰度值为Gray0，检测陶瓷棒RGB数值，据此调节摄像头的白平衡；摄像系统采集陶瓷白板或陶瓷棒图像，得到陶瓷棒灰度，将此灰度值Gray1与预先设定的Gray0之比作为标定转换系数η标；步骤（3），标定后将待检测卷烟烟支采用机械手夹持；通过控制系统启动机械手和点烟系统，机械手和点烟系统配合仿真人体点烟动作，点燃待测卷烟烟支后，机械手静止或开始按仿真人体的卷烟抽吸路径进行运动，摄像系统采集卷烟燃烧前图像并实时采集卷烟燃烧灰柱图像；卷烟燃烧至设定检测处时，停止对卷烟燃烧灰柱图像的采集；步骤（4），在采集到的卷烟燃烧灰柱图像中，在烟支燃烧起始端2mm到至距接装纸3mm之间选取其中连续35mm长度的灰柱图像进行卷烟燃烧灰色的计算。进一步，优选的是，待检测卷烟样品在测定前按照GB/T16447标准进行样品前处理；抽吸模式采用ISO、FTC、Massachusetts或加拿大深度抽吸模式。进一步，优选的是，摄像头有3个，且以烟支为中心对称设置；光源有3个，且以烟支为中心对称设置；在光照度范围为6000lx±1000lx，色温范围为6000K±1000K的可波动范围内的环境条件进行检测；摄像头感光元件尺寸≥15mm²，相数尺寸≥1.22μm×1.22μm；光源色温≥4500K；图像采集每间隔2s控制系统自动采集图像一次进行处理。进一步，优选的是，对卷烟燃烧锥灰色进行测定时，则在仿真人体动态抽吸条件下，选取弹烟灰后采集图像进行卷烟燃烧锥灰色计算。进一步，优选的是，检测陶瓷白板或陶瓷棒RGB数值，据此调节摄像头的白平衡的具体方法为：将检测陶瓷白板或陶瓷棒得到的R、G、B值，以1/R:1/G:1/B的比例设定摄像头的白平衡。进一步，优选的是，预先设定陶瓷棒的灰度值为Gray0=255。进一步，优选的是，对摄像头采用到的图像转换为灰度值的具体方法为：灰度值=R*0.299+G*0.587+B*0.114；其中，R、G、B为摄像头采用到的图像R、G、B值。进一步，优选的是，通过标准白瓷棒标定后，卷烟燃烧灰色的检测结果Gray为：Gray=Gray2/η标；其中，Gray2为白平衡条件下的烟支灰度检测值，Gray为相对于标准白瓷棒的对比值。进一步，优选的是，采用标准陶瓷白板进行标定后，在上述白平衡条件下，对白纸和白纸棒分别检测，得到RGB转灰度值Gray平和Gray3，计算标定转换系数η1=Gray3/Gray平；卷烟燃烧灰色的检测结果Gray＇为：Gray＇=Gray2/（η标η1），其中Gray2为白平衡条件下的烟支灰度检测值，Gray＇为相对于标准陶瓷白板的对比值；所述的白纸和白纸棒均采用待检测卷烟烟支卷烟纸制成。进一步，优选的是，采集卷烟燃烧灰柱图像的灰度值进行标定，得到Gray4；采集卷烟燃烧前图像中卷烟纸的灰度值进行标定，得到Gray5；所述的标定处理是将采集到的图像中灰度值除以标定转换系数；之后，计算卷烟燃烧灰色：H=Gray4/Gray5×100%；Gray为相对于标准白瓷棒的对比值。本专利技术采用标准陶瓷白板进行标定，为了将检测到的立体烟灰灰色转换成与平面白板基准对比，需增加平面到立体转换系数。本专利技术摄像系统中包括多个摄像头，保证烟支卷烟灰柱面能全面采集。多个摄像头均匀分布在于烟支垂直方向；打光系统中的光源与摄像头位置邻近，保证烟支打光均匀，且以烟支为中心对称设置。光源的光照度按照实验环境要求选择调整，应满足采集图像清晰，如图1所示。本专利技术打光系统中的光源为条形光源，并且条形光源中心线与被测卷烟位置的中心轴线一致平行，使卷烟烟支表面打光均匀。本专利技术检测结果取多个摄像头的均值。在检测过程中，卷烟烟支点燃后，烟支应保持垂直位置不发生偏移。图像采集时间间隔可以按照测试需求进行自定义，精确至0.1s。本专利技术可根据检测需要采集任意段灰柱对卷烟燃烧灰色进行计算。本专利技术对于所述的“设定检测处”没有特殊限制，优选为烟支燃烧至距接装纸3mm处，但不限于此，也可根据实际需要自行设定。在检测灰柱灰色时，图像采集范围最好为卷烟燃烧至距接装纸3mm处，若不能达到上述灰柱长度，已燃烧部分的卷烟长度不应低于35mm。本专利技术为了考察不同样品在特定条件下的卷烟燃烧灰色，可按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷烟燃烧灰色的测定方法，其特征在于，采用机械手仿真装置进行测定；所述的机械手仿真装置包括控制系统、机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统；/n控制系统分别与机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统相连，用于控制机械手的运动，以及摄像系统、打光系统和点烟系统的工作，还用于采集摄像系统拍摄的图片进行处理，得到卷烟燃烧灰色；摄像系统中的摄像头有多个；/n所述的卷烟燃烧灰色的测定方法包括如下步骤：/n步骤（1），将标准陶瓷白板或按照卷烟规格制备的标准陶瓷白棒置于夹持位置，其轴向方向与摄像系统的摄像头和打光系统的光源垂直；通过控制系统启动摄像系统、打光系统；/n步骤（2），预先设定陶瓷白板或陶瓷棒的灰度值为Gray

【技术特征摘要】
1.一种卷烟燃烧灰色的测定方法，其特征在于，采用机械手仿真装置进行测定；所述的机械手仿真装置包括控制系统、机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统；
控制系统分别与机械手、摄像系统、打光系统和点烟系统相连，用于控制机械手的运动，以及摄像系统、打光系统和点烟系统的工作，还用于采集摄像系统拍摄的图片进行处理，得到卷烟燃烧灰色；摄像系统中的摄像头有多个；
所述的卷烟燃烧灰色的测定方法包括如下步骤：
步骤（1），将标准陶瓷白板或按照卷烟规格制备的标准陶瓷白棒置于夹持位置，其轴向方向与摄像系统的摄像头和打光系统的光源垂直；通过控制系统启动摄像系统、打光系统；
步骤（2），预先设定陶瓷白板或陶瓷棒的灰度值为Gray0，检测陶瓷棒RGB数值，据此调节摄像头的白平衡；摄像系统采集陶瓷白板或陶瓷棒图像，得到陶瓷棒灰度，将此灰度值Gray1与预先设定的Gray0之比作为标定转换系数η标；
步骤（3），标定后将待检测卷烟烟支采用机械手夹持；通过控制系统启动机械手和点烟系统，机械手和点烟系统配合仿真人体点烟动作，点燃待测卷烟烟支后，机械手静止或开始按仿真人体的卷烟抽吸路径进行运动，摄像系统采集卷烟燃烧前图像并实时采集卷烟燃烧灰柱图像；卷烟燃烧至设定检测处时，停止对卷烟燃烧灰柱图像的采集；
步骤（4），在采集到的卷烟燃烧灰柱图像中，在烟支燃烧起始端2mm到至距接装纸3mm之间选取其中连续35mm长度的灰柱图像进行卷烟燃烧灰色的计算。


2.根据权利要求1所述的卷烟燃烧灰色的测定方法，其特征在于，待检测卷烟样品在测定前按照GB/T16447标准进行样品前处理；
抽吸模式采用ISO、FTC、Massachusetts或加拿大深度抽吸模式。


3.根据权利要求1所述的卷烟燃烧灰色的测定方法，其特征在于，摄像头有3个，且以烟支为中心对称设置；光源有3个，且以烟支为中心对称设置；在光照度范围为6000lx±1000lx，色温范围为6000K±1000K的可波动范围内的环境条件进行检测；摄像头感光元件尺寸≥15mm²，相数尺寸≥1.22μm×1.22μm；光源色温≥4500K；图像采集每间隔2s控制系统自动采集图像一次进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晗，詹建波，王浩，李赓，李利伟，谢姣，余振华，张莹，余婷婷，王旭，王涛，丁海燕，岳保山，余耀，余江，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53