煙草在線異物剔除裝置檢測識別系統(tǒng)的自動化應用研究

高靖

摘要：本文主要研究煙草在線異物剔除裝置檢測識別系統(tǒng)的自動化應用，對煙草在線異物剔除工藝原理和煙草異物的識別方法進行介紹，重點分析煙草在線異物剔除工藝中的自動化技術。希望通過本課題的研究能夠更加全面的了解電氣自動化技術在煙草在線異物剔除裝置檢測識別系統(tǒng)的應用。

關鍵詞：電氣自動化技術;煙草;異物剔除

引言

煙草生產(chǎn)是重要的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，近年來隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，國內(nèi)煙草工業(yè)的發(fā)展水平也不斷提高，人們對于煙草的品質(zhì)要求也越來越高。在煙草生產(chǎn)中，最關鍵的環(huán)節(jié)就是對煙草中異物的剔除，傳統(tǒng)生產(chǎn)中普遍采用手工操作的方式來剔除異物，不僅效率低，而且效果不理想?；陔姎庾詣踊夹g的在線異物剔除技術受到煙草廠家的廣泛關注，利用這種技術能夠高效高質(zhì)量地完成煙草異物剔除作業(yè)，更好的保障煙草生產(chǎn)的質(zhì)量。因此在現(xiàn)階段加強對于電氣自動化技術在煙草在線異物剔除工藝中的應用研究具有重要的現(xiàn)實意義，并能夠更加全面的了解煙草在線異物剔除的工藝原理和各種先進的自動化技術，也為后期研究設計更加先進的煙草在線異物剔除工藝提供參考。

1煙草在線異物剔除工藝原理

煙草在線異物的剔除過程是在整個剔除系統(tǒng)七個組成部分的配合下完成，其基本原理就是利用煙草和異物在光學特性之間的差異，經(jīng)過光學處理后這種差異會更加明顯，就可以對煙草或異物進行精準的識別，然后再結(jié)合圖像處理系統(tǒng)對異物進行精準定位，最后利用壓縮空氣對異物來進行剔除。

2煙草異物的識別方法

煙草異物的識別是整個剔除工藝流程的關鍵，只有精準識別煙草和異物才能更好地完成異物的剔除。從外觀上看，煙草和異物的形狀區(qū)別不大，因此區(qū)分識別在煙草中存在的異物主要是通過顏色進行區(qū)分，按照拍攝圖像中紅、綠、藍三種顏色的分量差異來判斷是煙草還是異物。但是在實際操作中，各種物質(zhì)的顏色都不是一成不變的，而且煙草和異物的顏色還會出現(xiàn)重疊，這就導致僅憑顏色無法準確高效的對異物進行識別。本文研究采用的識別方法與顏色識別相似，但是會更加精準。利用反射光譜測定儀對煙草和異物照射從中發(fā)現(xiàn)，煙草和異物的反射光譜特性曲線不同，前者的反射峰值與黃色光波段的峰值相似，但是異物的發(fā)射光譜特性曲線并不具備這種特點。經(jīng)過色度差增強后，同樣拍攝得到的圖像，煙草的顏色會更暗。但是也會造成原本與煙草顏色相近的異物更難被識別。在此基礎上可以再結(jié)合紅色和綠色通道對其進行識別，最終形成先藍色通道獨立識別，再利用三色通道識別的雙重識別流程嘲。

3煙草在線異物剔除裝置檢測識別系統(tǒng)的自動化技術

3.1CDD攝像法的自動化剔除技術

這種技術設計中主要是依靠CDD攝像機在線完成煙草異物的分析識別和剔除，具體流程可以分為四步，第一步是拍攝圖像，利用風壓裝置將煙葉高速拋射到空中，同時用攝像機連續(xù)拍攝懸空狀態(tài)下的煙葉和異物的混合物;第二步是利用存儲裝置將拍攝的圖像存儲起來，并利用專業(yè)的處理器對圖像中的參數(shù)進行分析，精準識別圖像中哪些是煙草、哪些是異物;第三步是將處理后異物對應的位置信息傳輸給噴射裝置;第四步是噴嘴根據(jù)接收到的信號啟動系統(tǒng)電磁閥，利用噴射出的高壓空氣剔除異物，留下煙草。這一過程會循環(huán)進行，直到達到異物剔除的純度。

3.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)存直接操作的自動化技術

煙草在線異物剔除對于系統(tǒng)的監(jiān)測運行速度要求較高，需要高于其他環(huán)節(jié)的處理速度，避免影響整個生產(chǎn)線的運行，因此必須在很短的時間內(nèi)完成整個剔除流程，其中最關鍵的就是圖像數(shù)據(jù)的采集處理。常規(guī)的磁盤交換法無法實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)高速采集和實時處理的要求，在本次研究中設計的剔除系統(tǒng)采用直接訪問數(shù)據(jù)物理內(nèi)存的方法來實現(xiàn)。提前對物理內(nèi)存進行分配，然后對應獲取不同物理內(nèi)存的地址，這樣就可以直接訪問，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速讀取。與此同時，為了保證數(shù)據(jù)采集處理的聯(lián)系進行，采用雙緩存技術對系統(tǒng)內(nèi)存進行分區(qū)，分別循環(huán)利用A、B兩個區(qū)進行數(shù)據(jù)采集和處理。

3.3異物識別的雙面檢測技術

檢測識別過程中拋射出來的煙草往往分為很多層，多層煙草混合在一起使得識別的難度增大，因此在上下兩面同時對煙草進行攝像，這種雙面檢測技術能夠更加準確的識別和判斷異物，降低漏檢異物的情況，從而提高監(jiān)測識別的精度。

3.4激光掃描識別異物技術

除了采用攝像機拍照來分析識別異物之外，還有一種激光掃描識別異物的技術，設備中使用紅綠藍三種顏色的掃描光束，在設備運行過程中多棱鏡高速旋轉(zhuǎn)，將光束擴散成高頻掃描的“光簾”，光束照射到不同物質(zhì)上是就會形成不同的電信號，并利用漫反射將信號反射到接收器中，再利用處理器對數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)對于異物的識別。

4結(jié)束語

通過本課題的研究可知，電氣自動化技術在煙草在線異物剔除裝置檢測識別系統(tǒng)中具有重要的作用，利用多種自動化技術能夠?qū)崿F(xiàn)煙草在線異物剔除，效率更高而且質(zhì)量更好。未來隨著煙草行業(yè)的不斷發(fā)展，對于煙草質(zhì)量的要求也會更高，也會誕生更多更先進的自動化技術，更好地滿足煙草異物剔除的要求。