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。     

烟支圆周对卷烟燃烧特性和烟气气溶胶分布的影响

为研究不同烟支圆周对卷烟燃烧性和烟气气溶胶的影响,采用红外热成像测温法和热电偶测温法分别测试了同一牌号不同圆周(常规、中支和细支)卷烟燃烧锥固相温度和滤嘴烟气温度;采用模拟循环吸烟机和快速粒径谱仪,研究了ISO抽吸模式下同一牌号3种不同圆周(24.37 mm,常规卷烟;20.06mm,中支卷烟;17.02 mm,细支卷烟)卷烟烟气气溶胶的粒径分布特征。结果表明:(1)对于燃烧锥固相温度,中支卷烟和细支卷烟比常规卷烟平均高约100℃;(2)对于卷烟滤嘴前端烟气温度,中支和细支比常规卷烟平均高5℃,而经过滤嘴的冷却作用,3种不同圆周卷烟滤嘴中间的烟气温度趋于一致;(3)随着烟支圆周的减小,平均口数的粒子数浓度明显增加,而粒数中位直径减小,即小粒径粒子数目明显增加;(4)随着烟支圆周的减小,平均口数的粒子表面积明显增加,而表面积中位直径明显减小,即小粒径粒子总表面积明显增加。     

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。     

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.     

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。     

基于DSP的微波烟支密度在线检测系统

为了避免放射源检测烟支重量过程中对环境和人体造成伤害,设计了一种通过金属谐振腔作为密度传感器的烟支密度检测系统.该系统主要由微波信号源发送接收模块、微波谐振腔、数据处理模块组成.微波谐振腔是用于检测烟支密度的中心开通孔的金属谐振腔,当烟支通过微波谐振腔的通孔时,烟支密度使谐振腔的谐振频率产生偏移和功率衰减,数据处理模块中的核心部件高速数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)根据数值变化计算出烟支密度,从而实现烟支密度的在线检测功能.现场调试表明,微波检测系统和放射源检测系统在平均重量控制效果上无明显差异,标准偏差控制方面微波系统略优于放射源系统,其标准偏差在25 mg以下.微波检测系统实现了烟支密度的连续在线测量,满足了生产精度要求,减少了环境污染和对人体的不良影响.     

细支烟烟支空头现象以及改进

以湖北中烟襄阳卷烟厂为例,结合YJ17细支烟卷烟机的供丝原理,对烟支空头现象产生的原因进行分析,并提出相应的改进措施,希望能够降低细支烟生产过程中的空头废品率,提高效益。     

微波技术在烟支胶囊状态检测中的应用

对微波技术应用于工业生产中烟支胶囊的状态检测进行试验研究,分别进行烟支滤嘴内胶囊在位置偏移、缺失和破损三种情况的微波无损检测试验。试验证明,利用微波无损检测技术能够快速准确检测出胶囊在烟支中位置偏移、缺失和破损等情况,为胶囊烟支合格率的评判提供了重要依据。     

加热卷烟烟芯材料及烟支的吸湿特性研究

为探讨加热卷烟吸湿特性,采用化学分析法、图像分析技术及感官质量评价,研究了利用稠浆法和造纸喷粉法制备的两种加热卷烟烟草薄片的面积、厚度及相应烟支圆周随环境相对湿度变化规律。结果表明,烟草薄片的面积、厚度及烟支圆周均随环境相对湿度增加而增加,且烟支圆周增加与烟草薄片厚度增加正相关。受烟草薄片制备工艺的影响,稠浆法烟草薄片面积和厚度增加幅度显著大于造纸喷粉法烟草薄片。其中,稠浆法烟草薄片面积增加主要归因于纵向长度增加,厚度增加归因于疏松部位吸水后体积润胀。烟草薄片含水率随环境相对湿度增加而增加,进而影响感官质量,体现在口腔灼热感随环境湿度增加而增加。当环境相对湿度在40%~50%之间时,烟草薄片和烟支的各指标稳定性较好,有利于烟草薄片及烟支的存储。     

易拉罐空罐缺陷智能检测系统的设计

针对灌装前易拉罐空罐缺陷可能会导致产品的泄露、变质、污染等问题,设计了一种空罐缺陷智能检测系统,重点进行了负压输送系统、视觉检测光路和缺陷检测系统设计。空罐缺陷检测是通过高速的CCD相机与OPENCV图像处理技术结合实现的,能够对空罐进行稳定图像采集、高速图像处理和精确缺陷提取与剔除。试验结果表明,该系统能够实现对空罐罐口、罐身和罐底的针对性缺陷检测,屏蔽罐体结构干扰,对空罐变形、异物等缺陷实现高速、精确检测。     

基于LabVIEW的电机测试智能调压系统

智能调压系统是电机智能化数字化测试系统中非常关键的一部分,其目标是安全有效地为被测电机提供主回路电源。该系统基于虚拟仪器技术,应用LabVIEW软件,通过实现对变频器的发送指令代码,调节变压器上的异步电动机转速,从而控制变压器的输出电压。实验结果表明,该系统的调压过程平滑性好、鲁棒性强、实时性好,有很强的实际应用价值。     

基于图像处理的稻米垩白自动检测研究

应用大津算法自动选取分割阈值,对稻米图像进行两次分割,分别得到籽粒和垩白区域的二值图像,再根据区域内部象素的连通性,将不同区域赋予不同的标记,计算出籽粒和垩白粒数,以及二者对应的面积(象素)。研究结果表明,该算法的自动检测结果与人工检测相关性大于90%,可用于稻米垩白粒率和垩白度的自动检测。     

基于虚拟仪器的精密球研磨加工的振动信号检测

振动信号是反映精密球体研磨状态的重要途径。利用加速度计传感器、数据采集卡和LabVIEW,设计了一套基于虚拟仪器的振动信号检测设备,对精密球在研磨加工过程中的振动信号进行了测试,从时域、频域等多个角度进行了分析论证。分析表明：精密球体研磨加工的振动信号能有效地监控整个研磨过程,能实时地反映球体研磨的状态和精度。图9参10     

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.     

烟草行业卷烟配送分拣包装系统的设计

从烟草行业卷烟配送分拣包装系统现状着手,探讨了条烟包装的工作原理,及其实现方法,并对影响其性能的关键环节收缩成形系统运动参数与消除分拣差错的方法提出了具体措施。     

基于PHAM-YOLO网络的卷烟纸燃烧线检测方法

为实现卷烟纸燃烧时燃烧线的准确识别,构建了常见应用场景下的卷烟纸燃烧线数据集。针对检测背景复杂、多目标、燃烧线尺度不一且形状各异的难题,将并行混合注意机制嵌入了YOLO v5主干网络,构建了PHAM-YOLO网络模型用于卷烟纸燃烧线的检测。采用特征金字塔快速池化、边界盒回归等方法提升了卷烟纸燃烧线的定位准确性。结果表明,对于卷烟纸燃烧线数据集,PHAM-YOLO网络检测平均精度均值、精度和召回率分别为99.0%、99.8%和99.0%,其中平均精度均值比原始模型提高了5.0%,高于其他类型的目标检测方法。     

基于虚拟仪器的尺寸测量及数据库存储的实现

简单介绍虚拟仪器开发软件LabVIEW及图像处理软件Vision Builder AI,阐述了LabVIEW软件与数据库系统的连接方法及使用配置。通过实例,结合2种软件各自的优势混合编程,在该环境下实现零件尺寸的自动测量,并在数据库中自动存储结果数据文件的方法。把数据库技术应用于虚拟仪器中,既利用了LabVIEW数据采集和数据分析能力强和Vision Builder AI在数字图像处理方面功能强大的特点,又能发挥数据库的管理优势,大大扩展了虚拟仪器的功能。