基于机器视觉的包装机空头烟支检测技术研究

对基于机器视觉的包装机空头烟支检测技术进行了研究：在图像获取阶段,在分析包装机空头烟支结构特点的基础上,提出了机器视觉系统光源的照明方式,并参照国标对照明的角度进行了计算。使获取图像上的烟支空头特征突出;在图像处理阶段,采用基于数学形态学的开操作对图像进行预处理,使图像上烟丝的纹理特征减弱,而空陷区域的特征更加突出;最后采用计算机图像斑点识别技术。判别出存在空头烟支的烟组,最终完成基于机器视觉的包装机空头烟支的检测任务。图3表2参13     

基于机器视觉的烟支搭口夹杂缺陷在线检测方法

为解决卷烟生产中烟支搭口夹杂缺陷检测准确率低等问题,提出了一种基于机器视觉的搭口夹杂缺陷检测方法。在卷接机组检测轮和剔除轮位置分别安装高速相机,采集单支烟不同位置和角度的图像;采用均值滤波、灰度梯度计算等方法,先判断烟支搭口边缘,再判定搭口边缘区域是否存在夹杂缺陷;根据判定结果将缺陷烟支通过剔除阀剔除。应用该系统对杭州卷烟厂生产的2种规格卷烟进行测试,结果表明：正常工况下系统对烟支搭口夹杂检测准确率≥99.5%,漏检率<1%;异常工况下检测准确率≥99.0%,抗干扰能力强,检测处理时间≤6 ms。该技术可为提升烟支外观质量提供支持。     

烟支内气流流量、吸阻与烟支长度的关系

通过对烟支内气流流动状态的研究 ,建立了吸阻与烟支内气流流量、烟支吸阻与烟支长度、烟支内气流流量与烟支长度的模型函数 ,得出了烟支吸阻、气流流量之间及其与烟支长度等各参数因子的关系。该数学模型为合理设计烟支结构、适当选择卷烟辅料、有效控制卷烟焦油释出量提供了理论依据。     

基于LabVIEW的烟支圆周检测系统软件设计

基于LabVIEW图形化编程语言和IMAQ Vision模块的图像处理功能,设计了烟支圆周检测软件系统,通过图像的对比度增强、中值滤波、图像分割、形态学运算、周长计算等算法编程,实现了烟支圆周的自动检测和数值显示。试验结果表明,系统的检测准确率在94%以上。检测系统具有智能化、检测精度高、功能可扩展等优点。     

烟支松头缺嘴检测器的改进

原松头缺嘴检测器对于烟支外表面有一定的影响,且烟支误剔除率较高。改进后松头缺嘴检测器由接触式的电容检测改为非接触式的红外线检测,提高了在线检测精度,解决了检测器烟支误剔除现象。     

基于图像处理的番茄重量预测

目的:建立一种基于图像处理的番茄重量检测方法以实现无接触式番茄重量检测。方法:通过图像处理得到番茄二值图像,使用像素统计法和最小外接矩形法提取番茄的几何特征与果重真实值进行相关性分析,建立以几何特征为参数的番茄重量检测回归模型。结果:与番茄真实尺寸对比,最小外接矩形法对番茄横、纵径测量误差在3%以内。除果形指数外,其他几何特征与番茄果重呈线性相关,且正面特征与果重的相关关系更显著。建立了3类共20个模型进行预测评估,以番茄正面投影面积与周长、一个侧面图像的投影面积和番茄横径为参数的多元回归模型准确率最高,回归系数为0.962,检测值平均相对误差为0.673%,平均绝对误差为1.425 g。结论:该模型适用于番茄及其他具有类似轴对称形状特征的水果或物品的重量检测。     

基于RTX烟支质量在线检测系统的设计应用

为了解决现有烟支质量在线检测系统的封闭性问题,提高缺陷烟支剔除的准确率,满足卷烟企业提高烟支品质和生产管理信息化要求,研发了烟支质量在线检测系统。该系统以标准PC和商用I/O硬件作为硬件平台,采用RTX对Windows进行实时扩展,集成了烟支在线质量检测系统和OPC服务器,克服了现有系统缺陷烟支漏剔率和误剔率较高的问题,满足了对每支烟进行检测分析和对缺陷烟支准确剔除的实时性要求。利用PC的联网能力,通过OPC标准接口满足了企业信息化需求。使用效果表明,系统检测精度高,漏气烟支的漏剔率和误剔率均小于0.2%,空头漏剔率和误剔率均小于0.1%,系统运行稳定,调试简单,减少了维护工作量。     

烟支重量的重要性及其相关性

系统地分析了烟支重量与烟丝质量、烟支密度、消耗及卷烟感官质量之间的关系.烟丝质量对烟支重量有直接影响;烟支重量的控制主要取决于烟支密度的控制;烟支重量设定与烟支硬度及吸阻成正相关关系;烟支重量对原辅材料消耗起主导作用;在卷烟产品配方确定、烟支规格确定及烟支含水率一定的情况下,卷烟感官质量与烟支重量有关,适当降低烟支重量可以改善卷烟的感官质量且可以降低焦油生成量.     

烟支密度与物理指标的关联性研究

为研究烟支密度和物理指标的关系,以烟支密度、烟支物理指标(重量、吸阻、圆周、长度)为评价指标,开展了卷烟烟支密度与物理指标的关联性分析。结果表明:单支重量与吸阻、单支重量与平均密度有线性关系的趋势,吸阻与平均密度的相关关系不明显;单支重量与平均密度回归方程为:平均密度=-49.77+0.326 8单支重量;吸阻与单支重量回归方程为:吸阻=686+0.455单支重量。     

烟支重量控制的数理分析

用数理统计理论分析讨论了烟支重量控制过程的随机性、平稳性和各态历经性,从而得出结论①有限次检测结果可以近似地作为卷烟机烟支重量控制的总体评价;②重量控制效果评价对生产和维护具有指导意义和参考价值.     

GDX包装机烟支通道内乱烟有效检测方法的探索

目前,烟草行业内的GDX1(GDX2)包装机组与PROTOS70卷接机组之间的烟支传递主要是通过烟支输送通道来进行输送的。在生产过程中,卷接机组的卸盘机的出口到包装机组的烟支烟库的入口之间经常容易出现乱烟支情况,导致烟库下烟通道烟支堵塞后出现烟库无烟支、弹性壁堵塞、烟支模盒缺支等故障停机,其中烟库无烟和烟支模盒缺支两种故障发生频次较高,且每次发生烟库无烟支和烟支模盒缺支故障停机后,都需要操作工手动对堵塞烟支进行清除,非常耗时且造成烟支消耗增大,严重影响设备的运行效率,降低台班产量。本文主要通过对烟支通道内发生的乱烟支进行分析,探索有效的检测方法。     

基于机器视觉的缺支检测研究

为了实现对包装中的啤酒进行缺支检测,采用机器视觉技术基于霍夫变换检测几何物体,识别物体数量,从而实现缺支检测的目的。经过实际测试和改进,该方法具有稳定可靠、操作简单、易于移值等特点,并且在实践中,结合企业需求,在缺支检测方向上进行了有益的创新尝试,并取得了很好的效果。     

基于X射线的异形烟烟包缺支检测系统

针对异形烟没有现有包装设备进行包装,小盒由人工装填烟支可能产生缺支现象.为此设计一种基于X射线异形烟烟包缺支检测系统.系统以L8040C工控机为核心控制器与条盒透明纸包装机同步检测及剔除缺支烟包.主要由工控机、触摸屏、X射线发射系统、光子接收成像系统及控制系统组成,构成完整的X射线产生、接收、成像、图像处理和IO控制整套系统.烟盒水平进入到检测区通道,由内部同步光电传感器发出烟盒到位信号给主板,主板开始采集图像数据,采集完成后进行一系列的图像处理,判断是否缺支,如果缺支启动剔除流程,剔除机构把该包烟剔除出流水线.通过运行数据表明,系统缺支检出率达到99.9％以上,误剔率小于0.2％,还可根据需要调整设备的灵敏度.     

GDX2烟用包装机烟支通道导向工具的研制

GDX2烟用包装机烟库在生产结束后要清空烟支,而再次开机生产时,烟支传送至烟库下烟通道时,高处的烟支必须人工托扶,两个人配合才能完成烟支的顺利入库。一人操作时,双手宽度有限不能完全挡住下落的烟支流,易造成烟库下方烟支杂乱,需花费较长时间去清理,并造成原辅材料浪费。为解决此问题,设计研制GDX2烟用包装机烟支通道导向工具,由烟支流承接装置和定位装置组成,单人即可操作,能有效控制烟支流向,减少烟支清理时间,降低烟支消耗。     

基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法

为量化评价加料工序单张烟片料液分布和加料过程均匀性,应用数字图像处理技术对料液附着点分布图像进行处理,建立了基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法,采用料液分布变异系数表征单张烟片料液分布均匀性,采用烟片间料液附着量变异系数表征加料过程均匀性。验证结果表明:基于图像处理的加料均匀性评价方法检测结果,与采用YC/T 353—2010行业标准检测结果具有相同趋势,检测结果可有效表征整体加料过程的改善或劣化程度。      

烟包后进口方式造成烟支空头问题的解决

在ZB45型硬盒包装机组中,采用后进口输送方式进入YB55A型盒外透明纸包装机的烟包,由于烟支滤嘴方向朝前,烟包在输送过程中受到撞击时容易产生空头现象,为此,对该输送方式进行了改进.通过调整烟包在输送过程中的方向,以及改变拉带位置等,有效解决了烟支空头问题.改进后抽取20包烟包进行检测,均未发现烟支空头现象,保证了卷烟产品的包装质量.     

市售烟支微生物的检测与分析的研究

以价格、产地等因素为指标对市售香烟进行抽样调查,使用PCA、PDA、高盐察氏、虎红、DG18等培养基对所选10种品牌烟支样品进行微生物检测。结果表明,市售香烟中细菌含量约90.02%~92.38%,酵母菌含量约7.62%~9.96%,而霉菌含量只占微生物总量0~0.02%。通过对不同价格烟支对比发现,在低端至中端价格区间内,烟支的细菌及酵母菌数量随价格的增加而下降;高端烟支中微生物数量比中端烟支多,可能的原因是烟叶通过微生物的发酵作用时引入。对不同产地烟支对比分析发现,不同地区烟支中微生物种群和数量均有较大差异。     

基于机器视觉技术的烟用包装膜磨损程度测定方法

为了快速准确地测定烟用包装膜的磨损程度,提出了一种基于机器视觉技术的烟用包装膜磨损程度测定方法:通过改造后的摩擦系数测定仪模拟烟用包装膜的磨损情况,针对烟用包装膜磨损后的表面形貌,通过成像装置采集样品图像,对图像进行边缘轮廓提取、二值化、图像分割和去除噪声处理后获取了烟用包装膜的完整特征,利用图像处理分析软件计算了烟用包装膜的磨损程度。结果表明,该方法能够满足烟用包装膜磨损程度测定的需求,测试结果稳定可靠,测量误差仅0.1%。     

基于图像处理和BP网络的烟包印刷质量检测

为解决烟包印刷质量在线检测问题,本文提出了一种基于图像处理和BP神经网络的印刷质量检测和诊断方法.利用待测印刷图像和标准模版图像间差异的特征参数,BP神经网络可将印刷品分成优秀、合格以及不合格三类.实验结果表明,现有系统能够满足烟包印刷质量检测的需求,并且能够运用于烟包印刷质量的在线检测中.