一种基于图像特征分析的卷烟co和焦油释放量预测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测方法及装置。
【背景技术】
[0002] 卷烟燃烧后产生的气溶胶分为气相部分和粒相部分。卷烟烟气气相中的有害成分 主要有一氧化碳、氢氰酸、挥发性的醛类物质、挥发性的亚硝胺、氯乙烯、氮氧化物、氨、吡啶 和气相自由基等。卷烟烟气粒相中的有害成分主要有烟草特有亚硝胺、异质环状胺、萘胺、 其他亚硝胺类、苯并[a]芘等稠环芳烃类、单元酚及多元酚类（如儿茶酚）、固相自由基等。 粒相部分约占整个烟气重量的8%，主要由烟碱、焦油和水分组成。焦油中的有害成分约占 总量的〇. 6%，在〇. 6%的有害成分中，〇. 2%为致癌和可能致癌的成分，0. 4%为辅助致癌 成分。
[0003] 一般情况下，卷烟样品中主流烟气中焦油、烟碱、水分及CO释放量均按照GB/ T19609-2004，GB/T23356-2009，GB/T23355-2009，GB/T23203. 1-2008 来测量，其中需要使用 气相色谱等大型仪器，还需要使用大量的化学试剂，如：异丙醇等，费用昂贵，对环境也容易 造成污染。
[0004] 一氧化碳和二氧化碳是卷烟烟气的主要产物，它们是许多烟草组分通过热分解 和燃烧形成的，在卷烟燃吸过程产生的一氧化碳，大约30%来源于烟草的热分解（吸热过 程），36%来源于燃烧（放热过程），23%来源于二氧化碳被碳化烟草还原（吸热过程）。燃 烧温度是化学变化的重要条件，吸烟时，烟草发生氧化降解，干馏或聚合等反应产物，在很 大程度上取决于燃烧温度，从对烟气组成的研宄表明，大部分焦油成分是在约高于450°C时 由烟草热解形成的。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测方法及装置， 其目的在于克服现有技术中对卷烟的CO和焦油释放量的预测只能采取大型仪器，使用大 量化学试剂进行测量获得，而引起的污染和成本较高的问题。
[0006] 一种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测方法，包括以下几个步骤：
[0007] 步骤1 :利用红外摄像仪获取卷烟燃吸过程图像；
[0008] 步骤2 :提取所述过程图像中每张图像上每个像素点对应温度数据；
[0009] 步骤3 :将步骤2获得的温度数据进行温度区间积分，得到每个温度区间的积分值 k(Xi)；
[0010] 所述温度区间积分起止温度分别为150°C和1100°C，每个温度区间包含50°C ;
[0011] 其中，Xi为所述过程图像中属于第i个温度区间的温度值；
[0012]
【主权项】
1. 一种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测方法，其特征在于，包括以下几 个步骤： 步骤1:利用红外摄像仪获取卷烟燃吸过程图像； 步骤2 :提取所述过程图像中每张图像上每个像素点对应温度数据； 步骤3 :将步骤2获得的温度数据进行温度区间积分，得到每个温度区间的积分值 k(Xi)； 所述温度区间积分起止温度分别为150°C和1100°C，每个温度区间包含50°C ; 其中，Xi为所述过程图像中属于第i个温度区间的温度值； 步骤4 :利用预测模型f(x) = a E k(Xi)+b，分别预测卷烟的C0和焦油释放量，其中， a和b分别为所述模型系数，利用多组C0和焦油释放量已知的卷烟燃吸过程获得的温度数 据按照上述公式进行反推获得。
2. 根据权利要求1所述的一种基于图像特征分析的卷烟C0和焦油释放量预测方法，其 特征在于，所述温度区间积分起止温度分别为150°C和950°C。
3. -种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测装置，其特征在于，基于权利要 求1或2所述的一种基于图像特征分析的卷烟C0和焦油释放量预测方法，包括红外摄像 仪、计算处理单元及交互式显示单元； 所述红外摄像仪获取卷烟燃吸过程图像，并将图像中每个像素点的温度输送至计算处 理单元； 所述计算处理单元将温度数据按照所述预测方法进行处理，获得待预测的卷烟的C0 和焦油释放量，并将结果显示在交互式显示单元上； 所述交互式显示单元用于输入和选择待测卷烟的预测模型的模型系数。
4. 根据权利要求3所述的一种基于图像特征分析的卷烟C0和焦油释放量预测装置， 其特征在于，还包括存储单元，用于预先存储多种卷烟C0和焦油释放量对应的预测模型系 数。
【专利摘要】本发明公开了一种基于图像特征分析的卷烟CO和焦油释放量预测方法及装置，该方法通过红外摄像仪获取卷烟燃吸过程图像，分析卷烟燃吸过程温度分布特征，得到卷烟燃吸过程温度分布数据，预测卷烟主流烟气中CO和焦油释放量，与实验测定值相比较，预测值与测定值非常接近。本发明方法简单，绿色环保，预测结果准确，完全颠覆了以往只能依靠大量分析仪器和化学试剂的预测方法；整个预测装置结构简单、成本低廉，使用方便，利用该装置预测同类型的卷烟CO和焦油释放量，无需使用任何化学试剂，只需观测其燃吸过程，便可获知CO和焦油释放量，预测结果可用于抽检卷烟质量，大大减轻了检验员的工作量，降低了检测成本。
【IPC分类】G01N25-28
【公开号】CN104677941
【申请号】CN201510072674
【发明人】姚元香, 彭志光, 银董红, 刘建福
【申请人】湖南中烟工业有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月11日