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烟草科技2025年第10期:卷烟在线激光打孔参数测量方法的建立与应用

来源:期刊VIP网 时间:


作者:鲁平;冯东;崔春;姚奇;万纪强;郭华诚;张翼;吕果;王澍;董浩;

单位:河南中烟工业有限责任公司;中国科学院合肥物质科学研究院;江西中烟工业有限责任公司;国家烟草质量监督检验中心;

摘要:为解决烟支在线激光打孔质量缺少有效检测手段的问题,提出了一种基于计算机视觉技术的在线激光打孔参数测量方法。先通过烟支旋转成像装置,采集并拼接获取滤嘴打孔区域的全景图像,通过滤嘴端部照明方式有效凸显打孔区域的图像对比度,再基于方向投影的自适应分割算法实现小孔的精准分割提取,最后通过目标区域的形态学参数测量实现了孔带距、孔间距和孔面积的检测。结果表明:(1)提出的基于方向投影的小孔区域分割算法的图像分割及轮廓提取的峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio, PSNR)均较大、结构相似性(Structural Similarity, SSIM)指数均接近1,与真实结果的重合度较高,且分割效果明显优于通用的阈值分割法。(2)标准打孔计量件孔带距、孔面积及孔间距10次重复测量结果的平均相对偏差分别为0.30%、0.72%和0.41%,具有较高的测量精度。(3)实际在线激光打孔卷烟样品的孔带距、孔间距和孔面积的变异系数最大值分别为0.54%、0.01%和0.95%,具有较好的测量重复性。该研究中提出的基于方向投影的小孔区域分割算法能够准确获取打孔烟支的打孔参数信息,并为打孔参数与卷烟通风等参数的关联性研究提供技术支撑。

关键词:卷烟;;在线激光打孔;;孔参数测量;;全景成像;;计算机视觉

基金资助:国家烟草专卖局科技重大专项项目“烟草行业质量监控大数据构建及应用研究”[110202101080(SJ-04)];; 河南中烟工业有限责任公司科研项目“卷烟在线打孔质量评价技术研究”(2024410001340106)