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用于检查吸烟制品的方法和系统技术方案

技术编号:41183595 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-07 22:16
本公开涉及一种用于检查吸烟制品的方法,其中每个吸烟制品包括沿着纵向轴线(AC)延伸的细长管状包材、包裹在所述包材(IC)中的填充材料(MTA)和在预定位置处嵌入在所述填充材料(MTA)中的细长主体(CP)。所述方法包括以下步骤:捕获所述吸烟制品或其一部分的图像(IMM),所述图像(IMM)沿着光学路径进行观察,其中的光学路径沿着所述纵向轴线(AC)取向;通过处理器将所述图像(IMM)馈送到机器学习模型(MA),所述机器学习模型(MA)被训练为识别所述图像(IMM)中的所述主体(CP)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于检查吸烟制品的方法和系统


技术介绍

1、在吸烟制品(例如香烟和加热不燃烧(heat-not-burn,hnb)装置)的领域中,需要对各个制品进行质量检查。实际上,制作吸烟制品的自动机器有时产生有缺陷的吸烟制品。特别地,存在包括放置在包材中的主体的吸烟制品,其中主体必须位于预定位置;在这种情况下,缺陷可能是对象的不正确定位的结果。例如,一些香烟具有过滤嘴,该过滤嘴包括其横截面呈弯曲对象形式的对象,如以本申请人的名义的专利文献wo2020128827a1中所描述的,其中该对象在附图中被标记2。在另一示例中,hnb装置包括具有圆形横截面的对象,如专利文献wo2012016795a1中所描述的,其中该对象在附图中被标记6。

2、在此背景下,用于制作吸烟制品的自动机器可以被提供有如现有技术中例如从以本申请人的名义的专利文献ep3520631a1已知的检查系统。

3、在以下现有技术文献中描述了用于检查吸烟制品的方法的示例:wo2018185722a1、cn111972700a、ep3476228a1、itbo20080755a1和ep3067823a1。此外,参考用于生产吸烟制品的组装设备,现有技术例如提供了文献de102014203158a1和ep0653170a1中描述的解决方案。

4、然而,仍然需要在对吸烟制品进行检查方面特别有效、可靠且快速的系统。特别地,将希望这样的系统允许在生产期间、在过程中执行可靠的质量检查。


技术实现思路

<p>1、本专利技术的目的是提供一种用于检查吸烟制品以克服现有技术的上述缺点的方法和系统。

2、该目的通过如所附权利要求中表征的根据本专利技术的方法和系统来完全实现。

3、根据本公开的一个方面,本公开提供了一种用于检查吸烟制品的方法。每个吸烟制品包括沿着纵向轴线延伸的细长管状包材、包裹在包材中的填充材料和在预定位置处嵌入在填充材料中的细长主体。

4、该方法包括捕获吸烟制品或其一部分的图像的步骤。该图像沿着光学路径进行观察,其中的光学路径沿着纵向轴线取向。

5、该方法包括将图像馈送到机器学习模型的步骤。机器学习模型被训练为识别图像中的所述主体。该步骤由处理器执行。

6、这允许机器(至少)检查填充材料内部的主体的存在。

7、优选地,机器学习模型被训练生成每个图像的定位数据。定位数据表示主体相对于管状包材的位置。定位数据表示界定图像中表示的对象的平面几何图形。这样,除了检查填充材料内部的主体的存在之外,还可以识别其相对于包材的位置。

8、该方法包括通过处理器基于表示主体的预定位置的参考数据来处理定位数据的步骤;例如,处理包括通过处理器执行的将定位数据与表示主体的预定位置的参考数据进行比较的步骤。

9、因此,处理器可以检查主体相对于预定位置有效地定位在可接受的位置处。例如,处理器访问识别从定位数据确定的主体的位置与预定位置之间的最大偏差值的偏差值。

10、在实施例中,机器学习模型包括深度神经网络。在实施例中,神经网络是卷积神经网络。

11、神经网络可以包括最大池化类型的一个或多个过滤级。

12、机器学习模型通过馈送多个示例图像的步骤来训练。对于每个图像,机器学习模型通过馈送表示界定图像中表示的对象的平面几何图形的定位目标数据的步骤来训练。

13、示例包括在对象被正确定位的情况下的半成品吸烟制品的第一多个图像。在实施例中,示例包括在对象根据预定定位缺陷的选择被不正确定位情况下的半成品吸烟制品的第二多个图像。

14、该方法包括通过控制单元执行的确定识别图像中的对象的肯定或否定识别结果的步骤。识别的步骤由机器学习模型执行。在否定识别结果的情况下,该方法包括通过控制单元执行的生成用于拒绝吸烟制品的信息的步骤。在肯定识别结果的情况下,该方法包括开始将定位数据与表示主体的预定位置的参考数据进行比较的步骤的步骤。接下来,该方法包括响应于比较而生成用于拒绝或批准吸烟制品的信息。这允许首先拒绝没有主体的制品,并且其次,在主体存在的情况下,拒绝主体被不正确定位在其中的制品。

15、在实施例中,该方法包括针对所捕获的每个图像光学地检查包材的步骤。该方法包括生成表示检查包材的结果的包材数据的步骤。

16、该方法包括将包材数据与表示包材的预定规格的参考包材数据进行比较的步骤。该方法包括分别响应于比较的步骤的(i)否定结果或(ii)肯定结果而生成(i)用于拒绝或(ii)继续馈送的步骤的信息的步骤。

17、这样,该方法包括对吸烟制品的全面检查,这还包括检查包材。

18、根据一个方面,该方法是一种用于逐一检查吸烟制品的方法。换句话说,该方法包括捕获每个单独吸烟制品的图像。优选地,该方法包括将单独吸烟制品定位在检查装置瞄准的检查区中以便捕获其图像的步骤。在该方法的实施例中,利用恒定的照明参数照亮检查区,以允许均匀地照亮吸烟制品。此外,检查区的照明参数与用于捕获多个示例图像的照明参数相同。在该方法的实施例中,吸烟制品以相对于检查装置的相同取向定位在检查区中。此外,在多个示例图像中被取景的吸烟制品具有与在生产过程期间检查的吸烟制品相同的取向。

19、所捕获的图像与示例图像之间的照明和定位的均匀性显著增强利用机器学习模型进行检查的可靠性。如果不是单独检查而是分组检查,则这是不可能的,因为每个吸烟物品都具有它自己相对于检查装置的位置。

20、在实施例中,检查装置与将吸烟制品(或半成品或用于构成吸烟制品的部件)传送进或传送出检查区的传送器同步。优选地,吸烟制品(或半成品或用于构成吸烟制品的部件)以有序的方式逐一传送;优选地,它们以其取向是预定的并且是系统已知的这种方式被传送到检查站中。这增加了检查精度,并且有助于用于识别缺陷或用于质量控制的机器学习模型的训练。此外,对于所检查的每个吸烟制品,控制单元知道检查的结果。因此,控制单元能够控制拒绝装置拒绝单个有缺陷的烟制品。

21、应注意,使吸烟制品独立还有助于拒绝操作。实际上,在成组检查吸烟制品的解决方案中,识别单个有缺陷的吸烟制品不仅更困难,而且拒绝它也更复杂,因为:(i)它必须被回顾性地独立出来或(ii)由于存在单个有缺陷的制品而必须拒绝多个吸烟制品。

22、在至少一个示例实施例中,吸烟制品或其一部分作为单个物品沿着生产吸烟制品的设备(在一个示例中,该设备是组装设备,但是出于本公开关于检查系统和图像处理模式的这个和其他方面的目的,该设备可以是不同类型的设备)内的预定路径单独移动。至少一个检查级(例如,第一检查级或第一和第二检查级)沿着预定路径定位。检查级包括至少一个照明器和一个相机。优选地,也如上面所解释的,吸烟制品或其部分沿着预定路径逐一移动;此外,优选地,吸烟制品或其部分以在检查级中它们具有预定取向(系统已知相对于相机的光学路径;例如,吸烟制品或其部分被取向为使得它们与相机对齐)的这种方式沿着预定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于检查吸烟制品的方法,其中每个吸烟制品包括沿着纵向轴线(AC)延伸的细长管状包材(IC)、包裹在所述包材(IC)中的填充材料(MTA)和在预定位置处嵌入在所述填充材料(MTA)中的细长主体(CP),所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述机器学习模型(MA)被训练为针对每个图像(IMM)生成定位数据(201),所述定位数据(201)表示界定所述图像(IMM)中表示的对象的平面几何图形。

3.根据权利要求2所述的方法,包括以下步骤:通过所述处理器基于表示所述主体(CP)的所述预定位置的参考数据(201')来处理(FCN)所述定位数据(201)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型(MA)包括深度神经网络。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述神经网络是卷积神经网络。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中所述神经网络包括最大池化类型的一个或多个过滤级。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型通过以下步骤来训练:

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述示例包括在对象被正确定位的情况下的半成品吸烟制品的第一多个图像(IM1)和在对象根据预定定位缺陷的选择被不正确定位的情况下的半成品吸烟制品的第二多个图像(IM2)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的方法,针对所捕获的每个图像,还包括以下步骤:

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在捕获的步骤期间,所述吸烟制品或其一部分沿着预定路径单独地移动,使得沿着所述预定路径移动的所述吸烟制品或其部分中的每一个被单独地查看并且成为图像捕获的对象。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型(MA)通过以下步骤来训练:

13.一种计算机程序,包括用于在由处理器执行的情况下执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的指令。

14.一种用于检查吸烟制品的检查系统(12),所述吸烟制品包括沿纵向轴线(AC)延伸的细长管状包材(IC)、包裹在所述包材(IC)中的填充材料(MTA)和在预定位置处嵌入在所述填充材料(MTA)中的细长主体(CP),所述系统包括处理器和非瞬态数据存储设备,所述非瞬态数据存储设备包括机器可读指令,所述机器可读指令告诉所述处理器进行如下处理:

15.根据权利要求14所述的检查系统,其中所述非瞬态数据存储设备包括告诉所述处理器处理所述图像以针对每个图像生成表示界定所述图像(IMM)中表示的所述主体(CP)的平面几何图形的定位数据(201)的另外指令。

16.根据权利要求15所述的检查系统,其中所述非瞬态数据存储设备包括告诉所述处理器将所述定位数据(201)与表示所述主体(CP)的所述预定位置的参考数据(201')进行比较的另外指令。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的检查系统,其中所述非瞬态数据存储设备包括被配置为告诉所述处理器进行如下处理的另外指令:

18.根据权利要求14至17中任一项所述的检查系统,其中所述机器学习模型(MA)包括深度神经网络,所述深度神经网络是卷积网络,并且包括最大池化类型的一个或多个过滤级。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的检查系统,其中所述吸烟制品或其一部分通过传送器沿着预定路径单独移动,所述传送器产生沿着所述预定路径移动的吸烟制品或其部分的流,并且其中所述处理器被编程为针对所述流中的每个吸烟制品或其一部分捕获单独观察的单个吸烟制品或其一部分的图像(IMM)。

20.一种用于连续循环生产吸烟制品的设备,其中每个吸烟制品包括沿着纵向轴线(AC)延伸的细长管状包材(IC)、包裹在所述包材中的填充材料(MTA)以及在预定位置处嵌入在所述填充材料(MTA)中的细长主体(CP),所述设备包括根据权利要求14至19中任一项所述的检查系统(12)。

21.一种用于检查吸烟制品的方法,其中每个吸烟制品包括位于所述吸烟制品内部的预定位置处的主体(CP),所述方法包括以下步骤:

22.一种用于生产多部件吸烟制品的组装设备(1),每个吸烟制品包括限定相应的中心轴线(AC)的多个杆区段,所述多个杆区段包括被提供有调味元素的第一杆区段(SP1)和第二杆区段(SP2),所述组装设备(1)包括:

23.根据权利要求22所述的组装设备(1),包括间隔级(103S),所述间隔级(103S)相对于所述馈送方向介于所述分离级(103T)与所述第二检查级...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于检查吸烟制品的方法,其中每个吸烟制品包括沿着纵向轴线(ac)延伸的细长管状包材(ic)、包裹在所述包材(ic)中的填充材料(mta)和在预定位置处嵌入在所述填充材料(mta)中的细长主体(cp),所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述机器学习模型(ma)被训练为针对每个图像(imm)生成定位数据(201),所述定位数据(201)表示界定所述图像(imm)中表示的对象的平面几何图形。

3.根据权利要求2所述的方法,包括以下步骤:通过所述处理器基于表示所述主体(cp)的所述预定位置的参考数据(201')来处理(fcn)所述定位数据(201)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型(ma)包括深度神经网络。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述神经网络是卷积神经网络。

6.根据权利要求4或5所述的方法,其中所述神经网络包括最大池化类型的一个或多个过滤级。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型通过以下步骤来训练:

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述示例包括在对象被正确定位的情况下的半成品吸烟制品的第一多个图像(im1)和在对象根据预定定位缺陷的选择被不正确定位的情况下的半成品吸烟制品的第二多个图像(im2)。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的方法,针对所捕获的每个图像,还包括以下步骤:

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在捕获的步骤期间,所述吸烟制品或其一部分沿着预定路径单独地移动,使得沿着所述预定路径移动的所述吸烟制品或其部分中的每一个被单独地查看并且成为图像捕获的对象。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机器学习模型(ma)通过以下步骤来训练:

13.一种计算机程序,包括用于在由处理器执行的情况下执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的指令。

14.一种用于检查吸烟制品的检查系统(12),所述吸烟制品包括沿纵向轴线(ac)延伸的细长管状包材(ic)、包裹在所述包材(ic)中的填充材料(mta)和在预定位置处嵌入在所述填充材料(mta)中的细长主体(cp),所述系统包括处理器和非瞬态数据存储设备,所述非瞬态数据存储设备包括机器可读指令,所述机器可读指令告诉所述处理器进行如下处理:

15.根据权利要求14所述的检查系统,其中所述非瞬态数据存储设备包括告诉所述处理器处理所述图像以...

【专利技术属性】
技术研发人员:达利亚·科皮里卡尔多·瓦苏米尼朱利亚诺·甘贝里尼
申请(专利权)人:吉地股份公司
类型:发明
国别省市:

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