烟叶的一致性辨选方法及装置与流程

文档序号:12443500阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种烟叶的一致性辨选装置,其特征在于,包括上位监控系统、图像处理系统、光学系统和剔除系统;

所述的光学系统包括相机和LED线性光源;LED线性光源的数量≥2;相机数量≥1;

所述的剔除系统包括剔除控制器和气动电磁阀;

LED线性光源设于传输带的正上方,用于为烟叶均匀打光;

相机设于LED线性光源的上方,用于获取烟叶图像;

相机与图像处理系统的图像输入端相连;

上位监控系统与图像处理系统的信号输入端相连;

图像处理系统的信号输出端与剔除控制器的信号输入端相连;

剔除控制器的信号输出端与气动电磁阀相连;

气动电磁阀设于传输带的出料端;

上位监控系统用于控制图像处理系统对从相机传来的照片进行图像处理,之后将图像处理结果传输至剔除控制器中;剔除控制器接收到图像处理结果的数字信号后,将其转换成控制信号,控制气动电磁阀工作。

2.根据权利要求1所述的烟叶的一致性辨选装置,其特征在于,所述的相机为工业彩色线阵CCD相机。

3.根据权利要求2所述的烟叶的一致性辨选装置,其特征在于,所述的相机传感器CCD数量个数为n,n≥1。

4.根据权利要求1所述的烟叶的一致性辨选装置,其特征在于,所述的图像处理系统包括图像处理计算机或嵌入式图像处理器。

5.根据权利要求4所述的烟叶的一致性辨选装置,其特征在于,所述的嵌入式图像处理器包括FPGA、DSP和DSP+FPGA类型嵌入式图像处理器中的一种。

6.基于权利要求1-5所述的烟叶的一致性辨选装置的烟叶一致性辨选方法,其特征在于,包括如下步骤

步骤(1),当某一单一等级烟叶开始生产时,相机获取该单一等级烟叶的图像;

步骤(2),图像处理系统根据相机采集到的图像中的烟叶的形状特征,分别在不同的颜色空间中进行聚类分析,确定当前单一等级烟叶的形状特征在不同颜色空间的聚类中心阈值;形状特征包括烟叶的面积、长度、宽度和轮廓;

步骤(3),图像处理系统根据相机采集到的图像中的烟叶的纹理特征,分别在不同的颜色空间中进行聚类分析,确定当前单一等级烟叶的纹理特征在不同颜色空间的聚类中心阈值;纹理特征包括均匀、细致和粗糙;

步骤(4),图像处理系统根据相机采集到的图像中的烟叶的颜色特征,分别在不同的颜色空间中进行聚类分析,确定当前单一等级烟叶的颜色在不同颜色空间的聚类中心阈值;颜色特征包括柠檬黄色、桔黄色、红棕色、青色、褐色和杂色;

步骤(5),对于待筛选烟叶,首先将烟叶松散摊薄在传输带上,然后通过相机采集待筛选烟叶的图像,图像处理系统对图像进行处理并根据步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)的聚类分析结果来判定待筛选烟叶是否为合格的当前单一等级烟叶,如果合格,则进入下一步生产工艺环节;如果不合格,则将数据信号传输至剔除控制器,剔除控制器将数据信号转换为控制信号来控制气动电磁阀工作,剔除不合格烟叶。

7.根据权利要求6所述的烟叶一致性辨选方法,其特征在于,步骤(2)、(3)和(4)中所述的颜色空间包括RGB、Lab、YUV、HIS和HSV中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的烟叶一致性辨选方法,其特征在于,步骤(5)中的判定方法为决策树法;

具体方法是对烟叶的形状特征、纹理特征、颜色特征依次进行分析,即当形状聚类特征不符合合格烟叶特征时,直接辨别为不合格烟叶,不再进行下一个特征聚类分析;只有符合合格烟叶聚类特征时才进行下一个特征聚类分析,以此类推,直到所有聚类特征符合合格烟叶特征才辨别为合格烟叶。

9.根据权利要求6所述的烟叶一致性辨选方法,其特征在于,步骤(5)中的判定方法为投票法;

具体方法是根据聚类特征数量规定当前单一等级烟叶的阈值N,之后对待筛选烟叶的形状特征、纹理特征、颜色特征进行投票,符合当前单一等级烟叶特征标记为0,不符合当前单一等级烟叶特征标记为1,对聚类分析标记的结果进行累加,累加值为X,当X>N时,该烟叶不符合当前单一等级烟叶的特征,为不合格烟叶;当X<N时,该烟叶符合当前单一等级烟叶的特征,为合格烟叶。

10.根据权利要求7-9任意一项烟叶一致性辨选方法,其特征在于,对于不合格烟叶,采用人工方式进行复检,如果人工判别为当前单一等级烟叶,则将其投入到下一步生产工艺环节中。

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