烟草在线异物剔除装置检测识别系统的自动化应用研究

高靖

摘要：本文主要研究烟草在线异物剔除装置检测识别系统的自动化应用，对烟草在线异物剔除工艺原理和烟草异物的识别方法进行介绍，重点分析烟草在线异物剔除工艺中的自动化技术。希望通过本课题的研究能够更加全面的了解电气自动化技术在烟草在线异物剔除装置检测识别系统的应用。

关键词：电气自动化技术;烟草;异物剔除

引言

烟草生产是重要的经济产业，近年来随着经济社会的发展，国内烟草工业的发展水平也不断提高，人们对于烟草的品质要求也越来越高。在烟草生产中，最关键的环节就是对烟草中异物的剔除，传统生产中普遍采用手工操作的方式来剔除异物，不仅效率低，而且效果不理想。基于电气自动化技术的在线异物剔除技术受到烟草厂家的广泛关注，利用这种技术能够高效高质量地完成烟草异物剔除作业，更好的保障烟草生产的质量。因此在现阶段加强对于电气自动化技术在烟草在线异物剔除工艺中的应用研究具有重要的现实意义，并能够更加全面的了解烟草在线异物剔除的工艺原理和各种先进的自动化技术，也为后期研究设计更加先进的烟草在线异物剔除工艺提供参考。

1烟草在线异物剔除工艺原理

烟草在线异物的剔除过程是在整个剔除系统七个组成部分的配合下完成，其基本原理就是利用烟草和异物在光学特性之间的差异，经过光学处理后这种差异会更加明显，就可以对烟草或异物进行精准的识别，然后再结合图像处理系统对异物进行精准定位，最后利用压缩空气对异物来进行剔除。

2烟草异物的识别方法

烟草异物的识别是整个剔除工艺流程的关键，只有精准识别烟草和异物才能更好地完成异物的剔除。从外观上看，烟草和异物的形状区别不大，因此区分识别在烟草中存在的异物主要是通过颜色进行区分，按照拍摄图像中红、绿、蓝三种颜色的分量差异来判断是烟草还是异物。但是在实际操作中，各种物质的颜色都不是一成不变的，而且烟草和异物的颜色还会出现重叠，这就导致仅凭颜色无法准确高效的对异物进行识别。本文研究采用的识别方法与颜色识别相似，但是会更加精准。利用反射光谱测定仪对烟草和异物照射从中发现，烟草和异物的反射光谱特性曲线不同，前者的反射峰值与黄色光波段的峰值相似，但是异物的发射光谱特性曲线并不具备这种特点。经过色度差增强后，同样拍摄得到的图像，烟草的颜色会更暗。但是也会造成原本与烟草颜色相近的异物更难被识别。在此基础上可以再结合红色和绿色通道对其进行识别，最终形成先蓝色通道独立识别，再利用三色通道识别的双重识别流程嘲。

3烟草在线异物剔除装置检测识别系统的自动化技术

3.1CDD摄像法的自动化剔除技术

这种技术设计中主要是依靠CDD摄像机在线完成烟草异物的分析识别和剔除，具体流程可以分为四步，第一步是拍摄图像，利用风压装置将烟叶高速抛射到空中，同时用摄像机连续拍摄悬空状态下的烟叶和异物的混合物;第二步是利用存储装置将拍摄的图像存储起来，并利用专业的处理器对图像中的参数进行分析，精准识别图像中哪些是烟草、哪些是异物;第三步是将处理后异物对应的位置信息传输给喷射装置;第四步是喷嘴根据接收到的信号启动系统电磁阀，利用喷射出的高压空气剔除异物，留下烟草。这一过程会循环进行，直到达到异物剔除的纯度。

3.2系统数据内存直接操作的自动化技术

烟草在线异物剔除对于系统的监测运行速度要求较高，需要高于其他环节的处理速度，避免影响整个生产线的运行，因此必须在很短的时间内完成整个剔除流程，其中最关键的就是图像数据的采集处理。常规的磁盘交换法无法实现图像数据高速采集和实时处理的要求，在本次研究中设计的剔除系统采用直接访问数据物理内存的方法来实现。提前对物理内存进行分配，然后对应获取不同物理内存的地址，这样就可以直接访问，实现数据的快速读取。与此同时，为了保證数据采集处理的联系进行，采用双缓存技术对系统内存进行分区，分别循环利用A、B两个区进行数据采集和处理。

3.3异物识别的双面检测技术

检测识别过程中抛射出来的烟草往往分为很多层，多层烟草混合在一起使得识别的难度增大，因此在上下两面同时对烟草进行摄像，这种双面检测技术能够更加准确的识别和判断异物，降低漏检异物的情况，从而提高监测识别的精度。

3.4激光扫描识别异物技术

除了采用摄像机拍照来分析识别异物之外，还有一种激光扫描识别异物的技术，设备中使用红绿蓝三种颜色的扫描光束，在设备运行过程中多棱镜高速旋转，将光束扩散成高频扫描的“光帘”，光束照射到不同物质上是就会形成不同的电信号，并利用漫反射将信号反射到接收器中，再利用处理器对数据进行处理，实现对于异物的识别。

4结束语

通过本课题的研究可知，电气自动化技术在烟草在线异物剔除装置检测识别系统中具有重要的作用，利用多种自动化技术能够实现烟草在线异物剔除，效率更高而且质量更好。未来随着烟草行业的不断发展，对于烟草质量的要求也会更高，也会诞生更多更先进的自动化技术，更好地满足烟草异物剔除的要求。