本發(fā)明屬于卷煙紙檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種獲取方法及系統(tǒng),特別是涉及一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
卷煙紙?jiān)诩庸み^程中,雕印機(jī)在其表面壓印出清晰條紋,該條紋的印痕凹凸程度統(tǒng)稱為羅紋強(qiáng)度或羅紋深度。羅紋強(qiáng)度客觀表征卷煙外觀品質(zhì),不僅能反映卷煙紙的抗拉性能,指導(dǎo)生產(chǎn)中的漿料配比,也是鑒別卷煙真?zhèn)蔚闹匾獏?shù)。隨著國(guó)家大規(guī)模生產(chǎn)戰(zhàn)略實(shí)施,煙用材料供應(yīng)方增多,卷煙質(zhì)量要求提高,為了保證產(chǎn)品品質(zhì)和均質(zhì)化生產(chǎn)要求,適時(shí)分析對(duì)比加工質(zhì)量,需要統(tǒng)一的卷煙紙羅紋強(qiáng)度定量描述方法和量化規(guī)則。
目前,多數(shù)卷煙紙企業(yè)采用視覺判定,受人為因素和環(huán)境因素影響,無法準(zhǔn)確定量。不同定量(克重)及不透明度的紙張羅紋深淺程度一致的情況下,目測(cè)羅紋強(qiáng)度會(huì)存在較大差異,且只能在定量、不透明度、纖維種類及配比等技術(shù)指標(biāo)大致相同的情況下才能進(jìn)行對(duì)比判定。部分廠家嘗試使用MP3000型進(jìn)口檢測(cè)儀,但該產(chǎn)品只是一種通用儀器,將其用于卷煙紙羅紋強(qiáng)度測(cè)定不具有針對(duì)性,且相同儀器間數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差,無法滿足卷煙外觀的一致性要求。
由于檢測(cè)方法不統(tǒng)一,卷煙紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 12655-2007)并未對(duì)羅紋強(qiáng)度作出明確規(guī)定。近年來,隨著視覺技術(shù)的發(fā)展,提出一系列基于圖像法的羅紋強(qiáng)度描述方法,如申請(qǐng)?zhí)枮?00920111390.4的專利《一種檢測(cè)卷煙紙羅紋強(qiáng)度的系統(tǒng)》、申請(qǐng)?zhí)枮?01310213333.8的專利《卷煙紙羅紋強(qiáng)度測(cè)量裝置及方法》,上述專利均未給出羅紋強(qiáng)度的定量描述公式,只是簡(jiǎn)述為壓紋區(qū)與非壓紋區(qū)灰度差異,并且現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)羅紋定量指標(biāo)的檢測(cè)方法獲取的羅紋定量指標(biāo)存在不確定性,不準(zhǔn)確性,導(dǎo)致出現(xiàn)檢測(cè)效率低等現(xiàn)象。
因此,如何提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng),以解決現(xiàn)有技術(shù)中羅紋定量指標(biāo)的檢測(cè)方法獲取的羅紋定量指標(biāo)存在不確定性,不準(zhǔn)確性,導(dǎo)致出現(xiàn)卷煙紙羅紋檢測(cè)效率低等現(xiàn)象種種缺陷,實(shí)已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方 法及系統(tǒng),用于解決現(xiàn)有技術(shù)中羅紋定量指標(biāo)的檢測(cè)方法獲取的羅紋定量指標(biāo)存在不確定性,不準(zhǔn)確性,導(dǎo)致出現(xiàn)卷煙紙羅紋檢測(cè)效率低等現(xiàn)象的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明一方面提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法,包括:采集卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像;預(yù)處理所述羅紋檢測(cè)圖像,并將預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像分割成N個(gè)行數(shù)相同、列數(shù)相同的圖像區(qū)域;N為大于或等于2的正數(shù);將每個(gè)圖像區(qū)域都進(jìn)行像素豎直投影以獲取羅紋豎直分布圖,從所述羅紋豎直分布圖中獲取投影標(biāo)準(zhǔn)線;分析獲取所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域的羅紋參數(shù)及各圖像區(qū)域的圖像參數(shù);所述羅紋參數(shù)包括所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰、各圖像區(qū)域波谷,各圖像區(qū)域波峰的平均值、或/和各圖像區(qū)域波谷的平均值;各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)包括各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差、各圖像區(qū)域高度、或/和各圖像區(qū)域灰度均值;根據(jù)所述投影標(biāo)準(zhǔn)線及所述羅紋豎直分布圖的各圖像區(qū)域波峰確定各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值;根據(jù)預(yù)存的羅紋標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)各圖像區(qū)域的圖像參數(shù),并計(jì)算該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。
可選地,所述計(jì)算該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)的一種實(shí)現(xiàn)過程包括:計(jì)算各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù),將各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)加權(quán)平均后獲取該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù);各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)包括各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度、各圖像區(qū)域羅紋勻度、各圖像區(qū)域羅紋寬度、及各圖像區(qū)域羅紋間距;卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)包括卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋寬度、及卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋間距。
可選地,所述各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度和卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度的一種計(jì)算方式為:
各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度=(各圖像區(qū)域波峰的平均值-各圖像區(qū)域波谷的平均值)/各圖像區(qū)域高度×背景差異放大系數(shù)×100%;其中,背景差異放大系數(shù)=各圖像區(qū)域波峰的平均值/各圖像區(qū)域高度+各圖像灰度預(yù)定值;卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度=N個(gè)各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度之和/N。
可選地,各圖像區(qū)域羅紋勻度=各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差/各圖像區(qū)域灰度均值×100%;卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度=N個(gè)各圖像區(qū)域羅紋勻度之和/N。
可選地,根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)的羅紋寬度,或根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)羅紋間距。
可選地,所述預(yù)處理所述羅紋檢測(cè)圖像的一種實(shí)現(xiàn)方式包括:去除卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的噪聲、修復(fù)卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的邊緣、分區(qū)域獲取壓紋區(qū)和非壓紋區(qū)圖像灰度信 息。
本發(fā)明另一方面還提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng),包括:采集模塊,用于采集卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像;與所述采集模塊連接的預(yù)處理模塊,用于預(yù)處理所述羅紋檢測(cè)圖像,并將預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像分割成N個(gè)行數(shù)相同、列數(shù)相同的圖像區(qū)域;N為大于或等于2正數(shù);與所述預(yù)處理模塊連接的投影模塊,用于將每個(gè)圖像區(qū)域都進(jìn)行像素豎直投影以獲取羅紋豎直分布圖,從所述羅紋豎直分布圖中獲取投影標(biāo)準(zhǔn)線;與所述投影模塊連接的分析模塊,用于分析獲取所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域的羅紋參數(shù)及各圖像區(qū)域的圖像參數(shù);所述羅紋參數(shù)包括所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰、各圖像區(qū)域波谷,及各圖像區(qū)域波峰的平均值、各圖像區(qū)域波谷的平均值;各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)包括各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差、各圖像區(qū)域高度、或/和各圖像區(qū)域灰度均值;與所述分析模塊連接的確定模塊,用于根據(jù)所述投影標(biāo)準(zhǔn)線及獲取到的所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰和各圖像區(qū)域波谷確定各圖像區(qū)域波峰和各圖像區(qū)域波谷的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值;與所述分析模塊和獲取模塊連接的處理模塊,用于根據(jù)預(yù)存的羅紋標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)各圖像區(qū)域的圖像參數(shù),并計(jì)算該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。
可選地,所述處理模塊還用于計(jì)算各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù),將各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)加權(quán)平均后獲取該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù);各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)包括各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度、各圖像區(qū)域羅紋勻度、各圖像區(qū)域羅紋寬度、及各圖像羅紋間距;卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)包括卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋寬度、及卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋間距。
可選地,所述采集模塊包括照明單元和卷煙紙成像單元;所述照明單元用于為卷煙紙的檢測(cè)環(huán)境提供光照;所述卷煙紙成像單元用于捕獲卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。
如上所述,本發(fā)明所述的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng),具有以下有益效果:
本發(fā)明所述的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng)能夠避免人工目測(cè)的不確定性,消除人為誤差,羅紋定量指標(biāo)測(cè)量過程自動(dòng)化,大幅提高檢測(cè)效率,保證測(cè)量準(zhǔn)確性與精度,并且提出定量評(píng)價(jià)公式和量值傳遞標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一數(shù)據(jù)可比性,規(guī)范卷煙生產(chǎn)。
附圖說明
圖1顯示為本發(fā)明的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法的流程示意圖。
圖2顯示為本發(fā)明的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
元件標(biāo)號(hào)說明
1 卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng)
11 采集模塊
12 預(yù)處理模塊
13 投影模塊
14 分析模塊
15 確定模塊
16 處理模塊
S1~S6 步驟
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
請(qǐng)參閱附圖。需要說明的是,本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想,遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明所述的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng)的發(fā)明原理如下:
本發(fā)明的基于計(jì)算機(jī)視覺的卷煙紙羅紋強(qiáng)度定量描述方法,是通過視覺成像系統(tǒng)獲取待測(cè)卷煙紙圖像,經(jīng)過必要的濾波、畸變矯正等圖像處理算法去除噪聲、修復(fù)羅紋模糊邊緣,按照豎直方向投影,得出羅紋投影統(tǒng)計(jì)分布圖,歸納投影標(biāo)準(zhǔn)線,然后基于數(shù)據(jù)分析模型計(jì)算各區(qū)域波峰、波谷平均強(qiáng)度,判斷有效上升沿與下降沿,最后由標(biāo)準(zhǔn)件量值傳遞規(guī)范灰度與尺寸,根據(jù)定量公式評(píng)價(jià)羅紋強(qiáng)度、勻度、羅紋寬度及羅紋間距,給出描述結(jié)果。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法,請(qǐng)參閱圖1,顯示為卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法的流程示意圖。如圖1所示,所述卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法包括以下步驟:
S1,采集卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。在本實(shí)施例中,將長(zhǎng)寬分別為20mm*20mm大小的卷煙紙放入環(huán)形LED光源下或八角形燈珠陣列下,羅紋保持豎直向下,通過一采集設(shè)備,例如,CCD相機(jī)和定焦鏡頭,或COMS相機(jī)和自動(dòng)對(duì)焦鏡頭配合圖像采集軟件,采集一卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。
S2,預(yù)處理所述羅紋檢測(cè)圖像,并將預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像分割成N個(gè)行數(shù)相同、列數(shù)相同的圖像區(qū)域;N為大于2正數(shù)。在本實(shí)施例中,將羅紋檢測(cè)圖像分成4個(gè)行為行相同,列相同的圖像區(qū)域。在本實(shí)施例中,利用圖像處理算法,針對(duì)卷煙紙羅紋檢查圖像,經(jīng)過去噪、濾波等預(yù)處理消除噪聲,通過修正矩陣矯正畸變,并進(jìn)行光照校正減少折痕影響,銳化羅紋邊緣信息,獲取羅紋與背景差異明顯的灰度圖像,即預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像。本領(lǐng)域人員技術(shù)人員應(yīng)該理解,上述對(duì)羅紋檢測(cè)圖像的預(yù)處理僅僅只是列示,而非對(duì)本發(fā)明的限制。圖像處理后所述羅紋檢測(cè)圖像壓紋區(qū)的羅紋呈深色,背景呈淺色。
S3,將每個(gè)圖像區(qū)域都進(jìn)行像素豎直投影一獲取羅紋豎直分布圖,從所述羅紋豎直分布圖中獲取投影標(biāo)準(zhǔn)線。在本實(shí)施例中,羅紋豎直分布圖旋轉(zhuǎn)卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像,使得羅紋方向豎直朝下,以圖像左下角為原點(diǎn),水平向右為x軸,將x上對(duì)應(yīng)各像素的灰度值累加,作為該x值的因變量值。這些因變量繪出的分布圖即羅紋豎直分布圖。所述羅紋豎直分布圖是一組波峰波谷間隔的波形圖,波峰與波谷都有相應(yīng)的平均值,投影標(biāo)準(zhǔn)線為兩組值的中值。
S4,去除所述羅紋豎直分布圖中的干擾信息(由于光照不均等原因,卷煙紙的檢測(cè)圖像會(huì)包括噪聲信息,這些信息會(huì)體現(xiàn)在羅紋豎直分布圖中),分析獲取所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域的羅紋參數(shù)及各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)。所述羅紋參數(shù)包括所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰、各圖像區(qū)域波谷,或/和各圖像區(qū)域波峰的平均值、各圖像區(qū)域波谷的平均值。所述干擾信息是指羅紋豎直分布圖中不不合理累加值。所述各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)包括各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差、各圖像區(qū)域高度、或/和各圖像區(qū)域灰度均值。在本實(shí)施例中,各圖像區(qū)域波峰的平均值是取各圖像區(qū)域波峰附近一小段波形所有波峰值的平均值,各圖像區(qū)域波谷的平均值取各圖像區(qū)域波谷附近一小段波形所有波谷值的平均值。
S5,根據(jù)所述投影標(biāo)準(zhǔn)線及獲取到的所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰獲取各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值。在本實(shí)施例中,根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)的羅紋寬度,及根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)羅紋間距。各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值是取各圖像區(qū)域波峰附近一小段波形投影在X軸上坐標(biāo)值。
S6,根據(jù)預(yù)存的羅紋標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)及各圖像區(qū)域?qū)?yīng)的羅紋寬度和羅紋間距計(jì)算該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。在本實(shí)施例中,步驟S6具體指計(jì)算各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù),將各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)加權(quán)平均后獲取該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。其中,各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)包括各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度、各圖像區(qū)域羅紋勻度、各圖像區(qū)域羅紋寬度、及各圖像區(qū)域羅紋間距,那么卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)包括卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋寬度、及卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋間距。本領(lǐng)域人員技術(shù)人員應(yīng)該理解,以下對(duì)各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度的計(jì)算僅僅只是列示,而非對(duì)本發(fā)明的限制。
其中,各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度的計(jì)算公式如下:
各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度=(各圖像區(qū)域波峰的平均值-各圖像區(qū)域波谷的平均值)/各圖像區(qū)域高度×背景差異放大系數(shù)×100%
其中,背景差異放大系數(shù)=各圖像區(qū)域波峰的平均值/各圖像區(qū)域高度+各圖像灰度預(yù)定值。
那么,卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度=4個(gè)各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度相加/4。
各圖像區(qū)域羅紋勻度的計(jì)算公式如下:
各圖像區(qū)域羅紋勻度=各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差/各圖像區(qū)域灰度均值×100%那么,卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度=4個(gè)各圖像區(qū)域羅紋勻度相加/4。
各圖像區(qū)域羅紋寬度=各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值差值的絕對(duì)值的平均值。
各圖像區(qū)域羅紋間距=各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值間差值的絕對(duì)值的平均值。
本實(shí)施所述的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法能夠避免人工目測(cè)的不確定性,消除人為誤差,羅紋定量指標(biāo)測(cè)量過程自動(dòng)化,大幅提高檢測(cè)效率,保證測(cè)量準(zhǔn)確性與精度,并且提出定量評(píng)價(jià)公式和量值傳遞標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一數(shù)據(jù)可比性,規(guī)范卷煙生產(chǎn)。
實(shí)施例二
本實(shí)施例提供一種卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng)1,請(qǐng)參閱圖2,顯示為卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,所述卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取系統(tǒng)1包括采集模塊11、預(yù)處理模塊12、投影模塊13、分析模塊14、確定模塊15、及處理模塊16。
所述采集模塊11用于采集卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。所述采集模塊11包括照明單元和卷煙紙成像單元。所述照明單元用于為卷煙紙的檢測(cè)環(huán)境提供合理光照,同時(shí)保證角度環(huán)形直 射,用于突顯壓紋區(qū)與非壓紋區(qū)灰度異常。卷煙紙成像單元由相機(jī)和鏡頭構(gòu)成,再配合圖像采集算法捕獲卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。在本實(shí)施例中,將長(zhǎng)寬分別為20mm*20mm大小的卷煙紙放入環(huán)形LED光源下、八角形燈珠陣列、或十六邊形LED整列下,羅紋保持豎直向下,通過一采集設(shè)備,例如,CCD相機(jī)和定焦鏡頭,或COMS相機(jī)和自動(dòng)對(duì)焦鏡頭配合圖像采集軟件,采集一卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像。
所述預(yù)處理模塊12與所述采集模塊11連接用于預(yù)處理所述羅紋檢測(cè)圖像,并將預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像分割成N個(gè)行數(shù)相同、列數(shù)相同的圖像區(qū)域;N為大于或等于2正數(shù)。在本實(shí)施例中,將羅紋檢測(cè)圖像分成4個(gè)行為行相同,列相同的圖像區(qū)域。在本實(shí)施例中,利用圖像處理算法,針對(duì)卷煙紙羅紋檢查圖像,經(jīng)過去噪、濾波等預(yù)處理消除噪聲,通過修正矩陣矯正畸變,并進(jìn)行光照校正減少折痕影響,銳化羅紋邊緣信息,獲取羅紋與背景差異明顯的灰度圖像,即預(yù)處理后的羅紋檢測(cè)圖像。本領(lǐng)域人員技術(shù)人員應(yīng)該理解,上述對(duì)羅紋檢測(cè)圖像的預(yù)處理僅僅只是列示,而非對(duì)本發(fā)明的限制。
與所述預(yù)處理模塊12連接的投影模塊13用于將每個(gè)圖像區(qū)域都進(jìn)行像素豎直投影以獲取羅紋豎直分布圖,從所述羅紋豎直分布圖中獲取投影標(biāo)準(zhǔn)線。在本實(shí)施例中,羅紋豎直分布圖旋轉(zhuǎn)卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像,使得羅紋方向豎直朝下,以圖像左下角為原點(diǎn),水平向右為x軸,將x上對(duì)應(yīng)各像素的灰度值累加,作為該x值的因變量值。這些因變量繪出的分布圖即羅紋豎直分布圖。所述羅紋豎直分布圖是一組波峰波谷間隔的波形圖,波峰與波谷都有相應(yīng)的平均值,投影標(biāo)準(zhǔn)線為兩組值的中值。
所述分析模塊14與所述投影模塊13連接,用于去除所述羅紋豎直分布圖中的干擾信息(由于光照不均等原因,卷煙紙的檢測(cè)圖像會(huì)包括噪聲信息,這些信息會(huì)體現(xiàn)在羅紋豎直分布圖中),分析獲取所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域的羅紋參數(shù)及各圖像區(qū)域的圖像參數(shù);所述羅紋參數(shù)包括所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰、各圖像區(qū)域波谷,各圖像區(qū)域波峰的平均值、或/和各圖像區(qū)域波谷的平均值。所述干擾信息是指羅紋豎直分布圖中不不合理累加值。所述各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)包括各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差、各圖像區(qū)域高度、或/和各圖像區(qū)域灰度均值。在本實(shí)施例中,各圖像區(qū)域波峰的平均值是取各圖像區(qū)域波峰附近一小段波形所有波峰值的平均值,各圖像區(qū)域波谷的平均值取各圖像區(qū)域波谷附近一小段波形所有波谷值的平均值。
與所述分析模塊14連接的確定模塊15用于根據(jù)所述投影標(biāo)準(zhǔn)線及獲取到的所述羅紋豎直分布圖各圖像區(qū)域波峰確定各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值。在本實(shí)施例中,根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)的羅紋寬 度,及根據(jù)各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值確定與各圖像區(qū)域?qū)?yīng)羅紋間距。各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值是取各圖像區(qū)域波峰附近一小段波形投影在X軸上坐標(biāo)值。
分別與所述分析模塊14和確定模塊15連接的處理模塊16用于根據(jù)預(yù)存的羅紋標(biāo)準(zhǔn)件校準(zhǔn)各圖像區(qū)域的圖像參數(shù)及各圖像區(qū)域?qū)?yīng)的羅紋寬度和羅紋間距計(jì)算該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。所述處理模塊16具體用于計(jì)算各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù),所述處理模塊16將各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)加權(quán)平均后來獲取該卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)參數(shù)。其中,各圖像區(qū)域羅紋定量指標(biāo)參數(shù)包括各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度、各圖像區(qū)域羅紋勻度、各圖像區(qū)域羅紋寬度、及各圖像區(qū)域羅紋間距,那么卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像的羅紋定量指標(biāo)包括卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度、卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋寬度、及卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋間距。本領(lǐng)域人員技術(shù)人員應(yīng)該理解,以下對(duì)各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度的計(jì)算僅僅只是列示,而非對(duì)本發(fā)明的限制。
其中,各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度的計(jì)算公式如下:
各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度=(各圖像區(qū)域波峰的平均值-各圖像區(qū)域波谷的平均值)/各圖像區(qū)域高度×背景差異放大系數(shù)×100%
其中,背景差異放大系數(shù)=各圖像區(qū)域波峰的平均值/各圖像區(qū)域高度+各圖像灰度預(yù)定值。
那么,卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋強(qiáng)度=4個(gè)各圖像區(qū)域羅紋強(qiáng)度相加/4。
各圖像區(qū)域羅紋勻度的計(jì)算公式如下:
各圖像區(qū)域羅紋勻度=各圖像區(qū)域灰度標(biāo)準(zhǔn)差/各圖像區(qū)域灰度均值×100%那么,卷煙紙的羅紋檢測(cè)圖像羅紋勻度=4個(gè)各圖像區(qū)域羅紋勻度相加/4。
各圖像區(qū)域羅紋寬度=各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值和下降沿坐標(biāo)值差值的絕對(duì)值的平均值。
各圖像區(qū)域羅紋間距=各圖像區(qū)域波峰的上升沿坐標(biāo)值間差值的絕對(duì)值的平均值。
本發(fā)明所述的卷煙紙羅紋定量指標(biāo)獲取方法及系統(tǒng)能夠避免人工目測(cè)的不確定性,消除人為誤差,羅紋定量指標(biāo)測(cè)量過程自動(dòng)化,大幅提高檢測(cè)效率,保證測(cè)量準(zhǔn)確性與精度,并且提出定量評(píng)價(jià)公式和量值傳遞標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一數(shù)據(jù)可比性,規(guī)范卷煙生產(chǎn)。
綜上所述,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等 效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。