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一种片烟形状紧致度的测定方法
【专利摘要】一种片烟形状紧致度的测定方法，包括如下步骤：1.样品取样取不少于1kg完整结构片烟作为检测样品；2.采集片烟图像；3.紧致度计算：通过二值化图像处理方法，测定每片烟叶的面积和周长，计算每片片烟的紧致度数值；4.频数计算：在样品紧致度分布范围内划分若干区间（区间记为x），计算在每个区间内的片烟个数百分比y，即频数；5.分布方程拟合：根据区间x和对应频数y，采用最小二乘法拟合紧致度特征分布方程，获得其分布的具体参数值A、和,进而得到片烟形状的平均紧致度和紧致度分布均匀性。本发明提供了一种描述片烟整体形状紧致度分布的测定方法，用于表征片烟样品整体紧致度大小及其均匀性，弥补了目前片烟形状测定方法的空白。
【专利说明】一种片烟形状紧致度的测定方法
[0001]
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种片烟形状紧致度的测定方法，属于烟草加工【技术领域】。
【背景技术】
[0003]片烟的二维特征包括形状、大小、颜色、纹理、光照等等，其中形状和大小是工业生产过程中非常重要的两种特征，对卷烟加工起着非常重要的作用。
[0004]片烟大小的表征主要有两种方法:片烟结构和片烟面积。片烟结构的测定主要是利用筛分的方法使不同尺寸的片烟分离，结果以各层或某层筛网上的累积质量占总质量的比例来表示(GB/T 21137-2007烟叶片烟大小的测定；IS0/DIS 12194 Leaftobacco-Determination of strip particle size)。筛分法的测试原理是利用不同规格的筛网，将一定质量的物料按照尺寸的差异进行分离，结果用各层筛网上的物料质量与所取样品的总质量之比来表示。用于片烟结构检测的片烟振动分选筛最早是由帝国烟草公司设计的，随后在各大烟草企业中得到广泛应用。片烟面积的测定主要是使用图像采集装置获得离散片烟数字图像，通过图像处理与分析，计算被测片烟面积(YC/T 449-2012烟叶片烟大小及其分布的测定叶面积法)。目前《烟叶打叶复烤工艺规范》(YC/T146-2010)只对片烟的结构有明确的指标要求，而对其形状不做要求，其主要原因是没有现行的方法，目前片烟形状特征方面的研究尚处于起步阶段。
[0005]颗粒体常用的几何形状描述指标有紧致度、矩形度、细长度、离心率等。其中，紧致度是周长的平方与面积的比值，用于描述形状的紧凑程度，紧致度越大，表明颗粒体的形状越复杂，紧凑性越差，欧氏空间中最紧致的是圆。生产实践经验表明，形状紧凑的片烟切后烟丝的造碎较少，有利于碎丝的形成和减少制丝过程中的损耗。
[0006]由于片烟是由打叶机组随机打制而成，形状各异，无法采用个别或少数的叶片的紧致度来衡量整批大量片烟的形状，但其整体形状特性符合一定的分布，能否提供一种描述片烟整体形状紧致度分布的测定方法，用于表征片烟样品整体紧致度大小及其均匀性，已引起相关业内人士的关注。根据大量数据统计结果表明形状紧致度符合
y =分布，可以用方程中相关参数表征片烟整体的形状特征。
\'2πσX

【发明内容】

[0007]本发明的目的正是基于上述状况而提供一种用以表征片烟整体形状紧致度分布的测定方法，利用该测定方法可对片烟样品整体紧致度大小及其均匀性进行表征，弥补了目前片烟形状测定方法的空白。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案予以实现:
一种片烟形状紧致度的测定方法，包括如下步骤:(1)样品取样:在待检测位置取不少于Ikg完整结构片烟作为检测样品；
(2)采集片烟图像:利用图像采集装置获取样品中每片片烟图像；
(3)紧致度计算:通过二值化图像处理方法，对获取的图像进行处理，测定每片烟叶的面积和周长，计算每片片烟的紧致度数值；
(4)频数计算:在样品紧致度分布范围内划分若干区间(区间记为X)，统计样品中片烟总的个数和分布在各个区间内的片烟个数，计算每个区间内的片烟个数百分比(记为y)，即频数；
(5)分布方程拟合:根据区间X和对应频数y，采用最小二乘法拟合紧致度特征分布方
程 获得其分布的具体参数值Α、σ和μ。其中，》表征片烟样品整体
形状的平均紧致度，σ表征片烟样品紧致度分布的集中程度，即均匀性系数，A为方程参数。
[0009]在步骤(1)中，所述待检测位置指的是打叶后或松散回潮后的取样处。
[0010]在步骤(5)中的分布方程拟合是采用计算机或是人工计算方式完成。
[0011]本发明的有益效果在于:提供一种描述片烟整体形状紧致度分布的测定方法，用于表征片烟样品整体紧致度大小及其均匀性，弥补目前片烟形状测定方法的空白。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]图1为紧致度特征分布方程拟合结果。
具体实施方案
[0013]以下结合实施例对本发明做进一步说明:
1、样品取样:在打叶机组汇总皮带取Ikg完整结构叶片作为检测样品；
2、采集片烟图像:利用片烟大小及其分布检测装置采集样品中每片片烟的数字图像；
3、图像处理与分析:通过片烟二维形态在线检测软件对获取的图像进行处理，测定每片烟叶的紧致度数据；
4、频数计算:将紧致度按5、6、7、9、11、13、16、20、25、30、35、45、55、65、80、100、120、150,180划分区间，计算在每个区间内的片烟个数百分比，结果见表1
表1样品紧致度区间频数
【权利要求】
1.一种片烟形状紧致度的测定方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)样品取样:在待检测位置取不少于Ikg完整结构片烟作为检测样品； (2)采集片烟图像:利用图像采集装置获取样品中每片片烟图像； (3)紧致度计算:通过二值化图像处理方法，对获取的图像进行处理，测定每片烟叶的面积和周长，计算每片片烟的紧致度数值； (4)频数计算:在样品紧致度分布范围内划分若干区间，区间记为X，统计样品中片烟总的个数和分布在各个区间内的片烟个数，计算每个区间内的片烟个数百分比记为1，即频数； (5)分布方程拟合:根据区间X和对应频数y，采用最小二乘法拟合紧致度特征分布方
μ(!rtr—β?2 -fMy = ^_ B-，获得其分布的具体参数值Α、σ和Ii，
V2 ιτσX 其中，Ii表征片烟样品整体形状的平均紧致度r表征片烟样品紧致度分布的集中程度，即均匀性系数，A为方程参数。
2.根据权利要 求1所述的片烟形状紧致度的测定方法，其特征在于:在步骤(1)中，所述待检测位置指的是打叶后或松散回潮后的取样处。
【文档编号】G01B11/24GK103954236SQ201410206871
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】徐大勇, 堵劲松, 李新锋, 范明登, 姜焕元, 王锐亮, 张龙, 夏营威, 李善莲, 邓国栋 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院