谢惠斌

摘要：介绍了应用于烟草工业的制丝和打叶复烤生产线中的烟丝除杂设备，包括系统的结构、工作原理及硬件设计，该系统运用机器视觉原理，采用独创的新一代图像处理算法，综合异物的颜色、形状、纹理等多项特征参数，以卓越的效率和精度剔除高速传送的叶片中掺杂的异物，免除繁琐的手工劳动，最大限度地提高了烟草的纯净度。

关键词：烟丝除杂；硬件设计；机器视觉；图像处理；纯净度

Abstract： It introduces a tobacco removing apparatus device which is applied in the tobacco cutting， leaf threshing？and re-drying production lines， including system structure， working principle， hardware and software design. The？system？adopts？machine？vision？technology， using original new generation image processing algorithm that combines several characteristic parameters of foreign materials， such as colors， shapes and textures， to achieve the purpose of eliminating foreign materials doped in tobacco while delivering at a high speed on the conveyorbelt superiorly efficiently and with？high accuracy， thus， avoids tedious manual labor and maximizes the purity of tobacco.

Keywords：tobacco impurity removal； hardware design； machine vision； image processing algorithm； the purity of tobacco

0 引言

随着工业自动化技术的迅速发展，自动化检测与控制系统逐步替代我国传统产业[1-2]。烟叶中含有的杂物，燃烧过程中会产生有害物质，且对产品品质产生影响，在线异物剔除已经成为烟丝生产线上不可或缺的工序。早期，烟草行业采用抛落抽风等方式将与片烟悬浮速度相差较大的杂物剔除[3-4]，难免存在误差，而且对于悬浮速度相近的杂物难以剔除。另一种方法是采用金属探测仪检测和剔除金属异物，人工辅助剔除其他异物，费时费力，且剔除率受人为影响比较大。少数卷烟厂引进国外烟草异物剔除设备，但价格昂贵且配件更换困难，售后服务不到位。在图像获取和采集及处理之间增加图像增强功能目前已有较多研究，例如PCNN[5-6]、Retinex[7-10]、直方图均衡、同态滤波[11-12]等算法。但上述算法的实时性都较差，不适合应用在烟草异物剔除系统中。本文所设计的烟丝除杂设备基于图像处理，在制丝和打叶复烤生产线中广泛应用，为企业节约开支，成为卷烟品质控制的重要设备之一，对于提高我国烟草行业的国际竞争力也有重要意义。……