本发明专利技术涉及卷烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置及方法。卷烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，包括有底座，底座上有支架，支架上悬设有摄像装置，底座上还设有与底座滑动配合的滑台，滑台与底座之间的空腔内设有光源，底座上还设有光栅尺；光栅尺的刻度对准所述玻璃片边缘，所述玻璃片两边设有夹具，滑台上还设有丝杠。本发明专利技术的有益效果是：解决了快速、准确的测量卷烟接装纸的孔线宽度、距边宽度的问题；利用步进电机带动丝杠移动试样平台，解决了接装纸的边缘图像采集和孔线位置采集的问题。本发明专利技术操作简便，测量结果准确可靠，克服了其它方法的测量效率低、人为误差大的缺点，将在卷烟接装纸的质量测量和检验方面发挥积极作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像信息处理领域，尤其是巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度 测量装置及方法。
技术介绍
众所周知，吸烟危害人们健康主要是其中的有害物质如焦油、尼古丁和一氧 化碳所致。有效降低有害物质摄入量，就能大大减轻对人体的危害。 一方面，巻 烟生产企业在烟丝生产工艺中尽可能降低焦油含量。另一方面，减少吸烟过程中 有害物摄入量也不失为有效途径。有研究表明，通过空气稀释作用可减少有害物 质如焦油、尼古丁、 一氧化碳摄入量，烟气稀释技术主要是靠提高巻烟纸的透气 度和滤嘴打孔稀释来实现的。于是提高巻烟纸透气度和预打孔接装纸应运而生。巻烟纸透气度的高低，直接影响烟支的燃烧速度，进而影响烟支的焦油释出 量。巻烟纸透气度高，则燃烧时提供的空气量多，巻烟燃烧完全，且燃烧速度快， 可以减少烟支的抽吸口数，从而减少焦油摄入量。同时，主流烟气中的一氧化碳 还可以从巻烟纸的微孔中扩散逸出，也可降低烟气中的一氧化碳含量，环境空气 也可以通过巻烟纸的微孔进入主流烟气，降低烟气的浓度，从而减少每口烟气的 焦油量。在接装纸上进行打孔是为了持续有效地达到巻烟的通风度。打孔型接装纸发 展迅猛，特别是激光打孔接装纸，在烟草行业的降焦工程中扮演了重要角色。激 光打孔是指激光束通过接触接装纸使之气化来制造通风所需的小孔。激光打孔打 出的小孔均匀，每厘米打孔行数和孔数也可进行系统的设定孔眼形状视激光束工 作方式而异。孔眼分布则可以通过调节激光束脉冲或撞击频率来改变，孔眼大小 可用改变激光束强度或焦点来控制，从而取得人们所要求的透气度要求。根据透 气度要求，实际生产中还可采用单排、双排孔、四排孔等，具体可视客户喜好及 透气度要求而定。目前，标准YC171《烟用接装纸》规定了需要测量孔线宽度和孔线距边宽 度。孔线宽度(widthbetween perforated lines)规定的是接装纸中心线的一侧，由激光打出两排或两排以上孔线间的最大宽度。根据标准的规定孔线宽度的范围为 设计值±0.3 mm。孑L线距边宽度(width between perforated line and paper edge)接装 纸中心线一侧的孔线距接装纸纸边的最小宽度。根据标准的规定孔线宽度的范围 为设计值土0.5mm。根据标准规定，孔线宽度、孔线距边宽度的测定釆用精度为0.02mm的仪器 进行测定，每份接装纸样品沿中心线两侧间隔一定距离分别对孔线的宽度、孔线 距边宽度各测10点，分别计算两侧10个点的算术平均值，测定结果分别修约至 O.lmm。每份接装纸沿中心线两侧孔线各测5个点，最终结果修约至整数。随着标注的贯彻和实施，虽然国家标准中规定的烟用巻接纸的标准孔线宽 度、孔线距边宽度的测定的原理和方法，但是在实际使用过程中有很多的问题； 一、烟用巻接纸材料柔软，很难利用测量工具直接测量，二、巻接纸打孔微小， 用肉眼观察很难判断的中心位置，所以很难直接测定测量标准孔线宽度、孔线距 边宽度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置及方 法，以解决烟用巻接纸测量困难的问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，包括有底座，其特征在于 所述底座上有支架，支架上悬设有摄像装置，所述摄像装置前端连接有显微物镜， 所述底座上还设有与底座滑动配合的滑台，所述滑台中开有通孔，滑台与底座之 间的空腔内设有光源，所述光源发出的光穿过通孔到达滑台表面，所述显微物镜 对准所述通孔并接收光源发出的光，所述底座上还设有光栅尺；所述滑台上的通 孔端面处罩有玻璃片，所述光栅尺的刻度对准所述玻璃片边缘，所述玻璃片两边 设有夹具，所述滑台上还设有丝杠，所述丝杠由步进电机驱动，并带动滑台在底 座上滑动。所述的巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，其特征在于所述底 座上设有两道平行的导轨，所述滑台设有与底座上导轨配合的滑槽，所述底座的 导轨插入所述滑台的滑槽中与滑槽滑动配合。所述的巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，其特征在于所述摄像装置采用DMK21BU04型高速数字面阵CCD摄像机，所述CCD摄像机通过 数据线与计算机和控制平台相连接。所述的巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，其特征在于所述步进电机通过导线与计算机和控制平台相连接。巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量方法，其特征在于所述方法包括 以下步骤(1) 将待测的接装纸放置在玻璃片上，并用玻璃片两边的夹具固定接装纸， 打开步进电机的电源，步进电机驱动丝杠转动，丝杠带动滑台在底座上滑动，同时调整CCD摄像机上的显微物镜，使CCD摄像机上的显微物镜对准底座与滑 台之间的光源，并对准滑台上接装纸的移动轨迹；CCD摄像机采集接装纸的图 像信息，并通过数据线将采集到的图像信息输送至计算机中，在计算机中对当前 CCD摄像机视野中的图像进行图像识别前的平滑滤波预处理、灰度增强预处理 和二值化预处理；(2) 预处理后，在计算机中采用分析像素灰度值的方法判断CCD摄像机视 野中的图像中是否有接装纸边缘或孔线；根据接装纸进给的顺序，若当前图像中 的像素灰度值都为0或255，则判断当前CCD摄像机视野中没有接装纸边缘或 孔线出现，若当前图像中的像素灰度值不都为0，则判断接装纸边缘或孔线出现； 接装纸边缘或孔线出现的情况下，在图像的左右两侧各取两列像素点，当左侧像 素灰度值为0或255、右侧像素灰度值为255或0时，则判断为接装纸边缘；若 检测到当前图像中灰度值为255的区域小于一定的面积时，则判断为接装纸孔 线；(3) 判断CCD摄像机视野中有接装纸边缘或孔线出现后，在计算机中对 CCD摄像机视野中的图像进行处理；首先在计算机中采用拉普拉斯高斯算子法， 通过寻找图像灰度值中二阶微分中的过零点来检测接装纸边缘点，灰度缓变形成 的边缘经过微分算子形成一个单峰函数，峰值位置对应边缘点，对单峰函数进行 微分，峰值处的微分值为O，峰值两侧符号相反，而原先的极值点对应二阶微分 中的过零点，通过检测过零点即可将需要的接装纸边缘提取出来；其次采用相同 的拉普拉斯高斯算子法提取接装纸孔线的外边缘像素点，并通过直线拟合在源图 像中绘制出接装纸孔线的边缘线；最后进行形态学处理，通过腐蚀操作和膨胀操6作对检测到的接装纸边缘和孔线边缘作进一步的处理；(4) 对CCD摄像机视野中的图像进行处理后，在计算机中对当前图像坐标 中的接装纸边缘和孔线进行精确定位，采用最小二乘法和Hough变换相结合的 方法进行边界点拟合，将离散的边界点数据(X,， Y,)转化为变量X和Y之间最佳的函数关系式7 = /(1)，进而确定接装纸边缘和孔线在图像坐标中的具体位置，并记录接装纸边缘和孔线的一维坐标；(5) 计算接装纸两侧边缘和孔线的一维坐标，得到接装纸的孔线宽度，孔 线距边宽度。本专利技术涉及的巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，包括夹具、 CCD摄像机、显微物镜、光源、计算机，本专利技术中的夹具，其要求的装夹宽度大于巻烟接装纸的宽度，步进电机带动的丝杠旋转可以使滑台左右移动对样品进 行取样，在滑台上方设有夹具，保证接装纸放置平整垂直，确保测量精度。发 明涉及的巻烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量方法，首先本文档来自技高网...
【技术保护点】
卷烟接装纸孔线宽度、孔线距边宽度测量装置，包括有底座，其特征在于：所述底座上有支架，支架上悬设有摄像装置，所述摄像装置镜头前端连接有显微物镜，所述底座上设有丝杠，所述丝杠由步进电机驱动，有底座滑动配合的滑台，所述的滑台与丝杠螺纹配合；所述滑台中开有通孔，滑台与底座之间的空腔内设有光源，所述光源发出的光穿过通孔到达滑台表面，所述显微物镜对准所述通孔并接收光源发出的光，所述底座与滑台上对应设有光栅尺副；所述滑台上的通孔端面处罩有玻璃片，所述玻璃片两边设有夹具。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，董浩，李志刚，刘勇，夏营威，荆熠，刘锋，洪深求，胡清源，
申请(专利权)人：中国科学院安徽光学精密机械研究所，中国烟草总公司郑州烟草研究院，合肥威尔仪光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]
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