专利名称：一种烟叶叶片结构的表征方法
技术领域：
本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种用于测定叶片大小及其分布的方 法一烟叶叶片结构的表征方法。
背景技术：
烟叶叶片结构是衡量打叶质量的重要指标，同时也是影响烟丝结构的主要因素， 而后者又是决定卷烟卷制质量如单支重量、烟支密度、端部落丝量、空头率和卷制质量稳定 性的重要因素。目前叶片结构的测定主要是利用筛分的方法使不同尺寸的叶片分离，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。一方面，由于叶片为柔性不规则 的片状结构，在筛分的过程中容易产生“超筛”、“漏筛”和“挂筛”等现象，使结果造成很大 的误差。另一方面，由于筛网层数的限制，该表征方法仅表明了离散的叶片尺寸分布，无法 准确地描述不同区间内叶片尺寸的连续分布情况和均勻性。C. A. Wood和W. S. Cox指出，即 使不同的叶片筛分后具有同样的结果，各个尺寸叶片所占的质量百分比仍可能是不同的。 P. Fimke等也认为，具有相同1/2英寸以上百分比的叶片可能生产出截然不同结构分布的 烟丝，叶片分布的均勻性与其大小同样都是重要的指标。中国专利《片烟结构在线检测装置 及其检测方法》(CN101650316A)中介绍了一种利用图像法检测叶片面积的装置，但其对片 烟结构的表征依然采用现行的方法，即按有限的面积区间计算区间百分比，因此同样存在 对片烟结构表征的局限性。为了全面细致地了解叶片结构情况(包括叶片大小分布、均勻性以及整体大小)， 有必要建立一种能够科学、准确表征叶片大小分布、均勻性以及整体大小的方法，克服现有 方法采用有限的筛网上叶片质量百分比来表征叶片结构的不足。
发明内容
本发明的目的正是基于上述原因而提供一种叶片大小分布、均勻性以及整体大小 的表征方法，全面描述叶片结构情况。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现 本发明的烟叶叶片结构的表征方法，包括如下步骤
(1)样品取样在待检测位置取一定量完整结构叶片作为检测样品；
(2)分散铺料将样品置于铺料装置上，通过多级加速铺料，使叶片与叶片之间完全分
散；
(3)采集叶片图像利用图像采集装置获取分散后的叶片图像；
(4)测定叶片面积在连接相机的计算机上，通过叶片面积分析软件对获取的图像进行 实时处理，测定每片烟叶的面积；
(5)计算区间面积百分比将获得的叶片面积按照若干个叶片面积区间进行划分，计算 每个区间内的叶片面积之和，再转换为其所占所测叶片总面积的百分比；
(6)计算累积面积百分比将区间面积百分比按区间上限为界限计算小于该界限的累积面积百分比；
(7)拟合分布方程经过研究发现打叶后、复烤后、回潮后的不同产地不同等级叶片大小
分布均符合=的方程形式，其中ζ为累积面积上限，/Y力为其对应的累
积面积百分比，a、力为方程参数，将(6)所得累积面积百分比按此方程形式进行拟合得到参 hb的值，从而获得检测叶片样品的具体分布方程，经证明拟合所得参数力即为叶片的均 勻性系数，可表征叶片大小的均勻性，该值越大，叶片面积分布越窄，其均勻性越好；
(8)计算特征面积将/YW=O.5 (即面积大于和小于χ的叶片各占50%)带入具体分布 方程，计算ζ值，记作特征面积χα5，该值即可表征叶片的整体大小，其值越大所测叶片的整 体面积也就越大；
(9)任意面积大小区间叶片含量现行片烟结构的方法是采用固定大小区间的叶片所 占百分比含量来表征，本发明可以通过叶片的分布方程获得任意面积大小区间Cr11X2)所 占百分比，即/Yz3;-/Υ^；。本发明的技术效果体现在本发明将叶片大小分布用连续的分布方程进行描述， 并且利用均勻性系数力和特征面积来表征叶片大小分布的均勻性和叶片的整体大小， 同时通过叶片的分布方程可以方便的获得任意面积大小区间的叶片含量，本发明不仅克服 了现有方法的不足，而且更加全面的表征了叶片的结构分布情况。
附图是本发明所用铺料分散及叶片图像采集系统结构示意图。图中1、限料辊，2、一级皮带，3、二级皮带，4、三级皮带，5、四级皮带，6、传送皮带， 7、CCD相机。
权利要求
一种烟叶叶片结构的表征方法，其特征在于包括如下步骤(1)样品取样在待检测位置取一定量完整结构叶片作为检测样品；(2)分散铺料将样品置于铺料装置上，通过多级加速铺料，使叶片与叶片之间完全分散；(3)采集叶片图像利用图像采集装置获取分散后的叶片图像；(4)测定叶片面积在连接相机的计算机上，通过叶片面积分析软件对获取的图像进行实时处理，测定每片烟叶的面积；(5)计算区间面积百分比将获得的叶片面积按照若干个叶片面积区间进行划分，计算每个区间内的叶片面积之和，再转换为其所占所测叶片总面积的百分比；(6)计算累积面积百分比将区间面积百分比按区间上限为界限计算小于该界限的累积面积百分比；(7)拟合分布方程经过研究发现打叶后、复烤后、回潮后的不同产地不同等级叶片大小分布均符合的方程形式，其中x为累积面积上限，F(x)为其对应的累积面积百分比，a、b为方程参数，将(6)所得累积面积百分比按此方程形式进行拟合得到参数a、b的值，从而获得检测叶片样品的具体分布方程，经证明拟合所得参数b即为叶片的均匀性系数，可表征叶片大小的均匀性，该值越大，叶片面积分布越窄，其均匀性越好；(8)计算特征面积将F(x)=0.5(即面积大于和小于x的叶片各占50%)带入具体分布方程，计算x值，记作特征面积x0.5，该值即可表征叶片的整体大小，其值越大所测叶片的整体面积也就越大；(9)任意面积大小区间叶片含量现行片烟结构的方法是采用固定大小区间的叶片所占百分比含量来表征，本发明可以通过叶片的分布方程获得任意面积大小区间(x1,x2)所占百分比，即F(x2) F(x1)。
全文摘要
一种烟叶叶片结构的表征方法，其特征在于包括如下步骤(1)样品取样，(2)分散铺料，(3)采集叶片图像，(4)测定叶片面积，(5)计算区间面积百分比，(6)计算累及面积百分比，(7)拟合分布方程，(8)计算特征面积，(9)获得任意面积大小区间叶片含量。本发明的技术效果体现在将叶片大小分布用连续的分布方程进行描述，并且利用均匀性系数b和特征面积x0.5来表征叶片大小分布的均匀性和叶片的整体大小，同时通过叶片的分布方程可以方便的获得任意面积大小区间的叶片含量，本发明不仅克服了现有方法的不足，而且更加全面的表征了叶片的结构分布情况。
文档编号G01B11/28GK101968346SQ20101029597
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者堵劲松, 张玉海, 徐大勇, 朱文魁, 李善莲, 邓国栋, 陈良元 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院