一種片煙形狀緊緻度的測定方法
2023-10-17 14:06:39 1
一種片煙形狀緊緻度的測定方法
【專利摘要】一種片煙形狀緊緻度的測定方法，包括如下步驟：1.樣品取樣取不少於1kg完整結構片煙作為檢測樣品；2.採集片煙圖像；3.緊緻度計算：通過二值化圖像處理方法，測定每片菸葉的面積和周長，計算每片片煙的緊緻度數值；4.頻數計算：在樣品緊緻度分布範圍內劃分若干區間（區間記為x），計算在每個區間內的片煙個數百分比y，即頻數；5.分布方程擬合：根據區間x和對應頻數y，採用最小二乘法擬合緊緻度特徵分布方程，獲得其分布的具體參數值A、和,進而得到片煙形狀的平均緊緻度和緊緻度分布均勻性。本發明提供了一種描述片煙整體形狀緊緻度分布的測定方法，用於表徵片煙樣品整體緊緻度大小及其均勻性，彌補了目前片煙形狀測定方法的空白。
【專利說明】一種片煙形狀緊緻度的測定方法
[0001]
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種片煙形狀緊緻度的測定方法，屬於菸草加工【技術領域】。
【背景技術】
[0003]片煙的二維特徵包括形狀、大小、顏色、紋理、光照等等，其中形狀和大小是工業生產過程中非常重要的兩種特徵，對捲菸加工起著非常重要的作用。
[0004]片煙大小的表徵主要有兩種方法:片煙結構和片煙面積。片煙結構的測定主要是利用篩分的方法使不同尺寸的片煙分離，結果以各層或某層篩網上的累積質量佔總質量的比例來表示(GB/T 21137-2007菸葉片煙大小的測定；IS0/DIS 12194 Leaftobacco-Determination of strip particle size)。篩分法的測試原理是利用不同規格的篩網，將一定質量的物料按照尺寸的差異進行分離，結果用各層篩網上的物料質量與所取樣品的總質量之比來表示。用於片煙結構檢測的片煙振動分選篩最早是由帝國菸草公司設計的，隨後在各大菸草企業中得到廣泛應用。片煙面積的測定主要是使用圖像採集裝置獲得離散片煙數字圖像，通過圖像處理與分析，計算被測片煙面積(YC/T 449-2012菸葉片煙大小及其分布的測定葉面積法)。目前《菸葉打葉復烤工藝規範》(YC/T146-2010)只對片煙的結構有明確的指標要求，而對其形狀不做要求，其主要原因是沒有現行的方法，目前片煙形狀特徵方面的研究尚處於起步階段。
[0005]顆粒體常用的幾何形狀描述指標有緊緻度、矩形度、細長度、離心率等。其中，緊緻度是周長的平方與面積的比值，用於描述形狀的緊湊程度，緊緻度越大，表明顆粒體的形狀越複雜，緊湊性越差，歐氏空間中最緊緻的是圓。生產實踐經驗表明，形狀緊湊的片煙切後菸絲的造碎較少，有利於碎絲的形成和減少制絲過程中的損耗。
[0006]由於片煙是由打葉機組隨機打制而成，形狀各異，無法採用個別或少數的葉片的緊緻度來衡量整批大量片煙的形狀，但其整體形狀特性符合一定的分布，能否提供一種描述片煙整體形狀緊緻度分布的測定方法，用於表徵片煙樣品整體緊緻度大小及其均勻性，已引起相關業內人士的關注。根據大量數據統計結果表明形狀緊緻度符合
y =分布，可以用方程中相關參數表徵片煙整體的形狀特徵。
\'2πσX
【發明內容】
[0007]本發明的目的正是基於上述狀況而提供一種用以表徵片煙整體形狀緊緻度分布的測定方法，利用該測定方法可對片煙樣品整體緊緻度大小及其均勻性進行表徵，彌補了目前片煙形狀測定方法的空白。
[0008]本發明的目的是通過以下技術方案予以實現:
一種片煙形狀緊緻度的測定方法，包括如下步驟:(1)樣品取樣:在待檢測位置取不少於Ikg完整結構片煙作為檢測樣品；
(2)採集片煙圖像:利用圖像採集裝置獲取樣品中每片片煙圖像；
(3)緊緻度計算:通過二值化圖像處理方法，對獲取的圖像進行處理，測定每片菸葉的面積和周長，計算每片片煙的緊緻度數值；
(4)頻數計算:在樣品緊緻度分布範圍內劃分若干區間(區間記為X)，統計樣品中片煙總的個數和分布在各個區間內的片煙個數，計算每個區間內的片煙個數百分比(記為y)，即頻數；
(5)分布方程擬合:根據區間X和對應頻數y，採用最小二乘法擬合緊緻度特徵分布方
程 獲得其分布的具體參數值Α、σ和μ。其中，》表徵片煙樣品整體
形狀的平均緊緻度，σ表徵片煙樣品緊緻度分布的集中程度，即均勻性係數，A為方程參數。
[0009]在步驟(1)中，所述待檢測位置指的是打葉後或鬆散回潮後的取樣處。
[0010]在步驟(5)中的分布方程擬合是採用計算機或是人工計算方式完成。
[0011]本發明的有益效果在於:提供一種描述片煙整體形狀緊緻度分布的測定方法，用於表徵片煙樣品整體緊緻度大小及其均勻性，彌補目前片煙形狀測定方法的空白。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為緊緻度特徵分布方程擬合結果。
具體實施方案
[0013]以下結合實施例對本發明做進一步說明:
1、樣品取樣:在打葉機組匯總皮帶取Ikg完整結構葉片作為檢測樣品；
2、採集片煙圖像:利用片煙大小及其分布檢測裝置採集樣品中每片片煙的數字圖像；
3、圖像處理與分析:通過片煙二維形態在線檢測軟體對獲取的圖像進行處理，測定每片菸葉的緊緻度數據；
4、頻數計算:將緊緻度按5、6、7、9、11、13、16、20、25、30、35、45、55、65、80、100、120、150,180劃分區間，計算在每個區間內的片煙個數百分比，結果見表1
表1樣品緊緻度區間頻數
【權利要求】
1.一種片煙形狀緊緻度的測定方法，其特徵在於:包括如下步驟: (1)樣品取樣:在待檢測位置取不少於Ikg完整結構片煙作為檢測樣品； (2)採集片煙圖像:利用圖像採集裝置獲取樣品中每片片煙圖像； (3)緊緻度計算:通過二值化圖像處理方法，對獲取的圖像進行處理，測定每片菸葉的面積和周長，計算每片片煙的緊緻度數值； (4)頻數計算:在樣品緊緻度分布範圍內劃分若干區間，區間記為X，統計樣品中片煙總的個數和分布在各個區間內的片煙個數，計算每個區間內的片煙個數百分比記為1，即頻數； (5)分布方程擬合:根據區間X和對應頻數y，採用最小二乘法擬合緊緻度特徵分布方
μ(!rtr—β?2 -fMy = ^_ B-，獲得其分布的具體參數值Α、σ和Ii，
V2 ιτσX 其中，Ii表徵片煙樣品整體形狀的平均緊緻度r表徵片煙樣品緊緻度分布的集中程度，即均勻性係數，A為方程參數。
2.根據權利要 求1所述的片煙形狀緊緻度的測定方法，其特徵在於:在步驟(1)中，所述待檢測位置指的是打葉後或鬆散回潮後的取樣處。
【文檔編號】G01B11/24GK103954236SQ201410206871
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】徐大勇, 堵勁松, 李新鋒, 範明登, 姜煥元, 王銳亮, 張龍, 夏營威, 李善蓮, 鄧國棟 申請人:中國菸草總公司鄭州菸草研究院