滤棒丝束开松质量定量表征方法技术

本发明专利技术公开了一种滤棒丝束开松质量定量表征方法，通过对开松后的丝束进行在线实时拍照，并结合图像处理技术对图片进行预处理，以计算丝束间孔隙分布情况对丝束开松质量进行评测。具体是将目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并基于每个区域内孔隙的面积及数量，求取体现丝束开松后孔隙分布情况的均匀性指标，并以该指标对丝束开松质量进行定量表征。本发明专利技术建立丝束间孔隙分布与醋酸纤维网均匀性的关系，通过引入孔隙数量、尺寸等材料特征，识别丝束开松后的结构特征，用以定量表征丝束开松质量，实现对纤网开松效果的直接评价，进而指导滤棒开松过程的工艺控制，确保丝束开松质量稳定受控，且具有无损检测，自动化程度高的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
滤棒丝束开松质量定量表征方法


[0001]本专利技术涉及卷烟制造领域，尤其涉及一种滤棒丝束开松质量定量表征方法。

技术介绍

[0002]滤棒作为烟支的重要组成部分，滤棒吸阻的大小及稳定性是衡量滤棒质量的指标，最终对烟支的抽吸体验和过滤效果产生影响。丝束开松的主要工艺流程是通过辊压开松系统和空气开松系统，对醋酸纤维网进行长度拉伸和宽度延展，制成均匀的丝束网，而丝束网的均匀性直接影响滤棒吸阻的大小及稳定性。
[0003]在实际生产中，丝束的开松效果主要依靠挡车工肉眼观察横向开松宽度(设计值
±
20mm)判定开松效果和滞后的仪器检验。但对丝束开松宽度的判断存在较大的主观性，且误差较大。另外，通过离线测定成品滤棒的吸阻标偏来判定，存在一定滞后性且样本量较少，并且丝束开松效果不是影响吸阻标偏的唯一因子，目前针对丝束开松效果的系统性判定缺少量化指标。
[0004]经分析，醋酸纤维是滤棒的主要原料，经过开松后，醋酸纤维相互交错形成孔隙。丝束间的孔隙结构可以表征丝束开松的均匀性，进而影响滤棒吸阻和重量等的一致性，最终对卷烟的卷接质量、滤棒的过滤效率和抽吸品质产生影响，例如孔隙率分布越均匀，表明丝束开松效果越好，甘油酯喷洒的越均匀，滤棒吸阻的一致性越高(本专利技术关注的滤棒孔隙率不包含丝束材料本身的孔隙，只代表丝束间的孔隙)。因此，本专利技术认为通过测量孔隙率，建立其与醋酸纤维网均匀性的关系，用以表征丝束开松效果，对提高滤棒吸阻稳定性具有重要意义。

技术实现思路

[0005]鉴于上述，本专利技术旨在提供一种滤棒丝束开松质量定量表征方法，以解决前述提及的技术问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了一种滤棒丝束开松质量定量表征方法，其中包括：
[0008]检测设备车速以及是否存在丝束；
[0009]当所述设备车速大于0且检测到存在丝束时，对经过三级开松后的丝束进行拍照，获取开松丝束图像；
[0010]对所述开松丝束图像进行处理，获取目标纤维图像；
[0011]将所述目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并计算每个区域内孔隙的面积及数量；
[0012]基于计算得到的面积及数量，求取体现丝束开松后孔隙分布情况的均匀性指标，并以所述均匀性指标对丝束开松质量进行定量表征。
[0013]在其中至少一种可能的实现方式中，所述对所述开松丝束图像进行处理包括：
[0014]对图像进行灰度化处理并确定分割阈值；
[0015]根据所述分割阈值对图像进行二值化处理，将纤维丝束与背景分开，得到开松丝束的二值化图像；
[0016]对连通区域进行标记，得到连通区域的二值化图像。
[0017]在其中至少一种可能的实现方式中，所述将所述目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并计算每个区域内孔隙的面积及数量包括：
[0018]利用图像中的像素点识别孔隙，并求取各所述区域中的全部孔隙数量及各孔隙的面积；
[0019]基于预设的面积阈值范围，对每个所述区域内的孔隙进行筛选，得到各所述区域的若干个目标孔隙。
[0020]在其中至少一种可能的实现方式中，所述求取体现丝束开松后孔隙分布情况的均匀性指标包括：
[0021]利用所述目标孔隙的面积及数量，求取各区域的孔隙面积分布变异系数以及孔隙数量分布变异系数；
[0022]融合所有所述区域的所述孔隙面积分布变异系数以及所述孔隙数量分布变异系数，求取作为均匀性指标的孔隙分布变异系数。
[0023]在其中至少一种可能的实现方式中，所述孔隙面积分布变异系数＝当前区域内的目标孔隙的面积标准偏差
÷
目标孔隙的平均面积，其中所述目标孔隙的平均面积为全部目标孔隙的平均面积；
[0024]所述孔隙数量分布变异系数＝当前区域内的目标孔隙的数量标准偏差
÷
目标孔隙的平均数量，其中所述平均数量为全部区域的目标孔隙的数量均值。
[0025]在其中至少一种可能的实现方式中，所述孔隙分布变异系数的计算方式为：求取全部所述区域的所述孔隙面积分布变异系数以及所述孔隙数量分布变异系数的总和的均值，并以百分表征。
[0026]在其中至少一种可能的实现方式中，所述均匀性指标还用于触发输出报警、缺陷剔除或设备停机。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的主要设计构思在于，通过对开松后的丝束进行在线实时拍照，并结合图像处理技术对图片进行预处理，以计算丝束间孔隙分布情况对丝束开松质量进行评测。具体是将目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并基于每个区域内孔隙的面积及数量，求取体现丝束开松后孔隙分布情况的均匀性指标，并以该指标对丝束开松质量进行定量表征。本专利技术建立丝束间孔隙分布与醋酸纤维网均匀性的关系，通过引入孔隙数量、尺寸等材料特征，识别丝束开松后的结构特征，用以定量表征丝束开松质量，实现对纤网开松效果的直接评价，进而指导滤棒开松过程的工艺控制，确保丝束开松质量稳定受控，且具有无损检测，自动化程度高的优点。
附图说明
[0028]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步描述，其中：
[0029]图1为本专利技术实施例提供的滤棒丝束开松质量定量表征方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0031]本专利技术提出了一种滤棒丝束开松质量定量表征方法的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：
[0032]步骤S1、检测设备车速以及是否存在丝束；
[0033]步骤S2、当所述设备车速大于0且检测到存在丝束时，对经过三级开松后的丝束进行拍照，获取开松丝束图像；
[0034]步骤S3、对所述开松丝束图像进行处理，获取目标纤维图像；
[0035]具体来说，所述对所述开松丝束图像进行处理包括：
[0036]对图像进行灰度化处理并确定分割阈值；
[0037]根据所述分割阈值对图像进行二值化处理，将纤维丝束与背景分开，得到开松丝束的二值化图像；
[0038]对连通区域进行标记，得到连通区域的二值化图像。
[0039]具体过程可参考如下：
[0040]①
灰度化处理：工业相机拍摄的丝束图像可以为8bit PNG格式，包含R、G、B三个分量，每个分量取值范围为0
‑
255，为降低图像处理过程运算量，将每个像素点的三个分量按照公式Gray＝0.3R+0.59G+0.11B进行加权平均计算从而实现灰度化处理。
[0041]②
去噪：为减少灰度图中噪点(业内也称为椒盐点、雪花点等)的影响，可使用滤波核为3的中值滤波法进行降噪，即，用邻域内所有像素值的中值来代替当前像素点的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤棒丝束开松质量定量表征方法，其特征在于，包括：检测设备车速以及是否存在丝束；当所述设备车速大于0且检测到存在丝束时，对经过三级开松后的丝束进行拍照，获取开松丝束图像；对所述开松丝束图像进行处理，获取目标纤维图像；将所述目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并计算每个区域内孔隙的面积及数量；基于计算得到的面积及数量，求取体现丝束开松后孔隙分布情况的均匀性指标，并以所述均匀性指标对丝束开松质量进行定量表征。2.根据权利要求1所述的滤棒丝束开松质量定量表征方法，其特征在于，所述对所述开松丝束图像进行处理包括：对图像进行灰度化处理并确定分割阈值；根据所述分割阈值对图像进行二值化处理，将纤维丝束与背景分开，得到开松丝束的二值化图像；对连通区域进行标记，得到连通区域的二值化图像。3.根据权利要求1所述的滤棒丝束开松质量定量表征方法，其特征在于，所述将所述目标纤维图像划分为等大的若干个区域，并计算每个区域内孔隙的面积及数量包括：利用图像中的像素点识别孔隙，并求取各所述区域中的全部孔隙数量及各孔隙的面积；基于预设的面积阈值范围，对每个所述区域内的孔隙进行筛选，得到各所述区域的若干个目标孔隙。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑亚楠，宋金华，武健，杨洋，帖金鑫，何逸波，杨道剑，李冠华，张青松，谢道良，刘强，张琦，
申请(专利权)人：浙江中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：