一種基于圖像特征分析的卷煙co和焦油釋放量預測方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 卷煙燃燒后產生的氣溶膠分為氣相部分和粒相部分。卷煙煙氣氣相中的有害成分 主要有一氧化碳、氫氰酸、揮發性的醛類物質、揮發性的亞硝胺、氯乙烯、氮氧化物、氨、吡啶 和氣相自由基等。卷煙煙氣粒相中的有害成分主要有煙草特有亞硝胺、異質環狀胺、萘胺、 其他亞硝胺類、苯并[a]芘等稠環芳烴類、單元酚及多元酚類（如兒茶酚）、固相自由基等。 粒相部分約占整個煙氣重量的8%，主要由煙堿、焦油和水分組成。焦油中的有害成分約占 總量的〇. 6%，在〇. 6%的有害成分中，〇. 2%為致癌和可能致癌的成分，0. 4%為輔助致癌 成分。
[0003] 一般情況下，卷煙樣品中主流煙氣中焦油、煙堿、水分及CO釋放量均按照GB/ T19609-2004，GB/T23356-2009，GB/T23355-2009，GB/T23203. 1-2008 來測量，其中需要使用 氣相色譜等大型儀器，還需要使用大量的化學試劑，如：異丙醇等，費用昂貴，對環境也容易 造成污染。
[0004] 一氧化碳和二氧化碳是卷煙煙氣的主要產物，它們是許多煙草組分通過熱分解 和燃燒形成的，在卷煙燃吸過程產生的一氧化碳，大約30%來源于煙草的熱分解（吸熱過 程），36%來源于燃燒（放熱過程），23%來源于二氧化碳被碳化煙草還原（吸熱過程）。燃 燒溫度是化學變化的重要條件，吸煙時，煙草發生氧化降解，干餾或聚合等反應產物，在很 大程度上取決于燃燒溫度，從對煙氣組成的研宄表明，大部分焦油成分是在約高于450°C時 由煙草熱解形成的。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測方法及裝置， 其目的在于克服現有技術中對卷煙的CO和焦油釋放量的預測只能采取大型儀器，使用大 量化學試劑進行測量獲得，而引起的污染和成本較高的問題。
[0006] 一種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測方法，包括以下幾個步驟：
[0007] 步驟1 :利用紅外攝像儀獲取卷煙燃吸過程圖像；
[0008] 步驟2 :提取所述過程圖像中每張圖像上每個像素點對應溫度數據；
[0009] 步驟3 :將步驟2獲得的溫度數據進行溫度區間積分，得到每個溫度區間的積分值 k(Xi)；
[0010] 所述溫度區間積分起止溫度分別為150°C和1100°C，每個溫度區間包含50°C ;
[0011] 其中，Xi為所述過程圖像中屬于第i個溫度區間的溫度值；
[0012]
【主權項】
1. 一種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測方法，其特征在于，包括以下幾 個步驟： 步驟1:利用紅外攝像儀獲取卷煙燃吸過程圖像； 步驟2 :提取所述過程圖像中每張圖像上每個像素點對應溫度數據； 步驟3 :將步驟2獲得的溫度數據進行溫度區間積分，得到每個溫度區間的積分值 k(Xi)； 所述溫度區間積分起止溫度分別為150°C和1100°C，每個溫度區間包含50°C ; 其中，Xi為所述過程圖像中屬于第i個溫度區間的溫度值； 步驟4 :利用預測模型f(x) = a E k(Xi)+b，分別預測卷煙的C0和焦油釋放量，其中， a和b分別為所述模型系數，利用多組C0和焦油釋放量已知的卷煙燃吸過程獲得的溫度數 據按照上述公式進行反推獲得。
2. 根據權利要求1所述的一種基于圖像特征分析的卷煙C0和焦油釋放量預測方法，其 特征在于，所述溫度區間積分起止溫度分別為150°C和950°C。
3. -種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測裝置，其特征在于，基于權利要 求1或2所述的一種基于圖像特征分析的卷煙C0和焦油釋放量預測方法，包括紅外攝像 儀、計算處理單元及交互式顯示單元； 所述紅外攝像儀獲取卷煙燃吸過程圖像，并將圖像中每個像素點的溫度輸送至計算處 理單元； 所述計算處理單元將溫度數據按照所述預測方法進行處理，獲得待預測的卷煙的C0 和焦油釋放量，并將結果顯示在交互式顯示單元上； 所述交互式顯示單元用于輸入和選擇待測卷煙的預測模型的模型系數。
4. 根據權利要求3所述的一種基于圖像特征分析的卷煙C0和焦油釋放量預測裝置， 其特征在于，還包括存儲單元，用于預先存儲多種卷煙C0和焦油釋放量對應的預測模型系 數。
【專利摘要】本發明公開了一種基于圖像特征分析的卷煙CO和焦油釋放量預測方法及裝置，該方法通過紅外攝像儀獲取卷煙燃吸過程圖像，分析卷煙燃吸過程溫度分布特征，得到卷煙燃吸過程溫度分布數據，預測卷煙主流煙氣中CO和焦油釋放量，與實驗測定值相比較，預測值與測定值非常接近。本發明方法簡單，綠色環保，預測結果準確，完全顛覆了以往只能依靠大量分析儀器和化學試劑的預測方法；整個預測裝置結構簡單、成本低廉，使用方便，利用該裝置預測同類型的卷煙CO和焦油釋放量，無需使用任何化學試劑，只需觀測其燃吸過程，便可獲知CO和焦油釋放量，預測結果可用于抽檢卷煙質量，大大減輕了檢驗員的工作量，降低了檢測成本。
【IPC分類】G01N25-28
【公開號】CN104677941
【申請號】CN201510072674
【發明人】姚元香, 彭志光, 銀董紅, 劉建福
【申請人】湖南中煙工業有限責任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月11日