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卷烟纸罗纹强度测量装置及方法

阅读:139发布:2023-02-27

专利汇可以提供卷烟纸罗纹强度测量装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 卷烟 纸罗纹强度测量装置及方法,包括有测量台、机壳,测量台包括有底座,底座的一端垂直设有升降杆、导向杆,升降杆、导向杆共同架设有机壳,机壳内固定有相机 支架 ,相机支架上固定有CCD相机,CCD相机的镜头朝向机壳的底部,机壳底部挖空并环设有LED 光源 ,底座上位于LED光源的中部正下方设有圆形托盘,圆形托盘固定在一 连接杆 的中部,连接杆的一端固定在机壳背面,连接杆的另一端通过 弹簧 与操作柄连接,操作柄控制连接杆上下运动,连接杆上的圆形托盘附属移动;CCD相机连接计算机,计算机中内置有 图像处理 及分析 算法 软件 。本发明为卷烟纸罗纹强度的测量提供了一种新的测量手段,自动化程度高、人为误差小。,下面是卷烟纸罗纹强度测量装置及方法专利的具体信息内容。

1.一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:包括有测量台、机壳,所述的测量台包括有底座,底座的一端垂直设有升降杆、导向杆,升降杆、导向杆共同架设有机壳,机壳内固定有相机支架,相机支架上固定有CCD相机,CCD相机的镜头朝向机壳的底部,机壳底部挖空并环设有LED光源,该光源由线光源组合成正八形,平行摆放于卷烟纸正上方8 mm处,底座上位于LED光源的中部正下方设有圆形托盘,卷烟纸放于圆形托盘上,圆形托盘固定在一连接杆的中部,连接杆的一端固定在机壳背面,连接杆的另一端通过弹簧与操作柄连接,操作柄控制连接杆上下运动,连接杆上的圆形托盘附属移动;CCD相机连接计算机,计算机中内置有图像处理及分析算法软件
2.根据权利要求1所述的一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:所述的连接杆与机壳背面通过固定销连接。
3.根据权利要求1所述的一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:所述的机壳是包裹除底座之外整个测量装置的金属外壳
4.一种权利要求1所述的卷烟纸罗纹强度测量装置的测量方法,其特征在于,包括有以下步骤:
(1)启动卷烟纸罗纹强度测量装置,打开LED光源;
(2)按下操作柄,将待测卷烟纸放于圆形托盘上,松开操作柄夹紧待测卷烟纸;
(3)操作计算机中的图像处理及分析算法软件,开始测量;
(4)待测卷烟纸在特定的照明环境下获得均匀的光照条件并正对CCD相机的镜头的视场区,通过CCD相机成像,得到亮度一致的卷烟纸图像;
(5)卷烟纸图像上传至计算机,计算机中的图像处理及分析算法软件自动获取待测卷烟纸图像并处理分析后得到罗纹强度值;图像处理及分析算法软件的具体处理流程如下:
1)经过必要的图像预处理,对图像中的噪声进行去除,利用滤波的方法修复图像的模糊边缘,得到质量更高的处理后图像;
2)对图像进行图像变换,确定待测卷烟纸最终的罗纹方向;
3)将上述图像经旋转矩阵处理,使罗纹垂直于平方向;
4)取旋转后图像的每列中值投影到一维坐标轴上,得到罗纹的统计分布图;
5)罗纹的统计分布图中波峰对应压纹区,波谷对应非压纹区,去除非压纹区两侧尖峰后,由两区平台部代表各区均值,计算罗纹强度值,给出测量结果;
6)测量完成后,按下操作柄,取出卷烟纸样品,松开操作柄;
7)关闭软件,关闭LED光源和设备电源。

说明书全文

卷烟纸罗纹强度测量装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及卷烟纸检测领域,具体涉及一种卷烟纸罗纹强度测量装置及方法。

背景技术

[0002] 卷烟纸在加工过程中,由于中高辊和罗纹辊的机械作用,压印出清晰的条纹,该条纹的印痕凹凸程度统称为罗纹强度或罗纹深度。罗纹强度是卷烟纸的重要外观指标,不仅反映卷烟纸的抗拉性能,也对浆料配比等生产工艺具有指导意义,已成为卷烟纸生产企业的必检指标。罗纹强度检测主要考察卷烟纸压纹区和非压纹区的灰度差异,本专利基于计算机视觉技术,提出一种卷烟纸罗纹强度测量方法及装置。
[0003] MP3000型进口检测仪是目前主流的印刷品强度通用测量仪器,将其用于卷烟纸罗纹强度的检测不具有针对性。经实验发现,该仪器采用单侧节能灯照明造成检测区光照不均,影响测量结果,且长时间使用后易衰减,因此MP3000型检测仪存在一定的缺陷

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种卷烟纸罗纹强度测量装置及方法,该方法利用计算机视觉技术,通过采集卷烟纸图像,经过必要的图像预处理和图像分析,从卷烟纸图像中分析得出压纹区和非压纹区的灰度差异,从而实现罗纹强度的测量。
[0005] 本发明中计算机视觉技术,主要包括计算机技术、数字成像技术、图像处理技术、图像分析技术和图像测量技术。该技术将输入的待测图像,经过一系列加工处理,及信息提取,输出用户感兴趣的信息,以达到测量目的,具有智能化、效率高等优点。该技术用于卷烟纸罗纹强度检测时,无需人为干预,可以自动实现罗纹强度的快速、准确测量,解决卷烟纸外观质量检测中的实际问题。
[0006] 本发明采用的技术方案是:
[0007] 一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:包括有测量台、机壳,所述的测量台包括有底座,底座的一端垂直设有升降杆、导向杆,升降杆、导向杆共同架设有机壳,机壳内固定有相机支架,相机支架上固定有CCD相机,CCD相机的镜头朝向机壳的底部,机壳底部挖空并环设有LED光源,底座上位于LED光源的中部正下方设有圆形托盘,圆形托盘固定在一连接杆的中部,连接杆的一端固定在机壳背面,连接杆的另一端通过弹簧与操作柄连接,操作柄控制连接杆上下运动,连接杆上的圆形托盘附属移动,保证样品与机壳下方的圆形视场无缝粘合,避免外界光线干扰;CCD相机连接计算机,计算机中内置有图像处理及分析算法软件
[0008] 所述的一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:所述的机壳上设有控制开关,控制开关控制各装置的电源以及LED光源的开关。
[0009] 所述的一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:所述的连接杆与机壳背面通过固定销连接。
[0010] 所述的一种卷烟纸罗纹强度测量装置,其特征在于:所述的机壳是包裹除底座之外整个测量装置的金属外壳,为检测系统提供封闭的光环境。
[0011] 一种基于卷烟纸罗纹强度测量装置的测量方法,其特征在于,包括有以下步骤:
[0012] (1)启动卷烟纸罗纹强度测量装置,打开LED光源;
[0013] (2)按下操作柄,将待测卷烟纸放于圆形托盘上,松开操作柄夹紧待测卷烟纸;
[0014] (3)操作计算机中的图像处理及分析算法软件,开始测量;
[0015] (4)待测卷烟纸在特定的照明环境下获得均匀的光照条件并正对CCD相机的镜头的视场区,通过CCD相机成像,得到亮度一致的卷烟纸图像;
[0016] (5)卷烟纸图像上传至计算机,计算机中的图像处理及分析算法软件自动获取待测卷烟纸图像并处理分析后得到罗纹强度值;图像处理及分析算法软件的具体处理流程如下:
[0017] 1)经过必要的图像预处理,对图像中的噪声进行去除,利用滤波等必要方法修复图像的模糊边缘,得到质量更高的处理后图像;
[0018] 2)对图像进行图像变换,确定待测卷烟纸最终的罗纹方向;
[0019] 3)将上述图像经旋转矩阵处理,使罗纹垂直于平方向;
[0020] 4)取旋转后图像的每列中值投影到一维坐标轴上,得到罗纹的统计分布图;
[0021] 5)罗纹的统计分布图中波峰对应压纹区,波谷对应非压纹区,去除非压纹区两侧尖峰后,由两区平台部代表各区均值,计算罗纹强度值,给出测量结果;
[0022] (6)测量完成后,按下操作柄,取出卷烟纸样品,松开操作柄;
[0023] (7)关闭软件,关闭LED光源和设备电源。
[0024] 本发明通过镜头的光学变换、CCD相机的光电信号转换,从而获得待测试样的数字图像,并输出。本发明装置采用CCD摄像机的面阵尺寸为1/3寸,成像视场的边长约30mm,其镜头的工作距离约为70mm,焦距约为35mm;装置中采用恒流LED环形光源,该光源由线光源组合成正八形,平行摆放于卷烟纸正上方8mm处,为正对镜头的卷烟纸测试面提供稳定、均匀的照明光线。
[0025] 本发明的工作原理如下:
[0026] 卷烟纸罗纹压纹区和非压纹区的灰度差异反映罗纹强度的大小,灰度差异越小,罗纹强度越小。通过计算机视觉技术,采集卷烟纸图像,利用图像变换识别出罗纹方向并旋转图像,经图像处理后分析得到罗纹分布图,统计图中峰谷均值,即可由公式得到罗纹强度大小。
[0027] 本发明的有益效果在于:
[0028] 本发明为卷烟纸罗纹强度的测量提供了一种新的测量手段,自动化程度高、人为误差小。附图说明
[0029] 图1是本发明的图像处理及分析算法流程图
[0030] 图2是本发明的测量装置的整体结构示意图。
[0031] 图3是本发明的测量装置中测量台的结构示意图。

具体实施方式

[0032] 本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述。这些实施例仅用于说明本发明而用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动和修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0033] 如图2、3所示。一种卷烟纸罗纹强度测量装置,包括有测量台7、机壳2,测量台7包括有底座7-1,底座7-1的一端垂直设有升降杆7-7、导向杆7-8,升降杆7-7、导向杆7-8共同架设有机壳2,机壳2内固定有相机支架1,相机支架1上固定有CCD相机3,CCD相机3的镜头4朝向机壳2的底部,机壳2底部挖空并环设有LED光源5,底座7-1上位于LED光源5的中部正下方设有圆形托盘7-5,圆形托盘7-5固定在一连接杆7-4的中部,连接杆
7-4的一端固定在机壳2背面,连接杆7-4的另一端通过弹簧7-3与操作柄7-2连接,操作柄7-2控制连接杆7-4上下运动,连接杆7-4上的圆形托盘7-5附属移动,保证样品与机壳下方的圆形视场无缝粘合,避免外界光线干扰;CCD相机3连接计算机,计算机中内置有图像处理及分析算法软件。
[0034] 机壳2上设有控制开关6,控制开关6控制各装置的电源以及LED光源的开关。
[0035] 连接杆7-4与机壳2背面通过固定销7-6连接。
[0036] 机壳2是包裹除底座之外整个测量装置的金属外壳,为检测系统提供封闭的光环境。
[0037] 一种基于卷烟纸罗纹强度测量装置的测量方法,包括有以下步骤:
[0038] (1)启动卷烟纸罗纹强度测量装置,打开LED光源5;
[0039] (2)按下操作柄7-2,将待测卷烟纸放于圆形托盘7-5上,松开操作柄7-2夹紧待测卷烟纸;
[0040] (3)操作计算机中的图像处理及分析算法软件,开始测量;
[0041] (4)待测卷烟纸在特定的照明环境下获得均匀的光照条件并正对CCD相机的镜头的视场区,通过CCD相机成像,得到亮度一致的卷烟纸图像;
[0042] (5)卷烟纸图像上传至计算机,计算机中的图像处理及分析算法软件自动获取待测卷烟纸图像并处理分析后得到罗纹强度值;如图1,图像处理及分析算法软件的具体处理流程如下:
[0043] 1)经过必要的图像预处理,对图像中的噪声进行去除,利用滤波等必要方法修复图像的模糊边缘,得到质量更高的处理后图像;
[0044] 2)对图像进行图像变换,确定待测卷烟纸最终的罗纹方向;
[0045] 3)将上述图像经旋转矩阵处理,使罗纹垂直于水平方向;
[0046] 4)取旋转后图像的每列中值投影到一维坐标轴上,得到罗纹的统计分布图;
[0047] 5)罗纹的统计分布图中波峰对应压纹区,波谷对应非压纹区,去除非压纹区两侧尖峰后,由两区平台部代表各区均值,计算罗纹强度值,给出测量结果;
[0048] (6)测量完成后,按下操作柄7-2,取出卷烟纸样品,松开操作柄7-2;
[0049] (7)关闭软件,关闭LED光源和设备电源。
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