CN104698008A - 一种应用于烟支污点精度测量的标准件及制作方法和测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于烟支污点精度测量的标准件及制作方法和测量方法，该标准件包括模板底片和模拟滤棒，模板底片长80mm-90mm，宽度为50-70mm,且在距左边线15mm，上边线27.5mm的位置分别设置2-5个第一组标准块，且间隔3-8mm，在最右边的第一组标准块间隔22mm处分别设置2-5个第二组标准块，间隔5-10mm，且所述的第一组标准块和第二组标准块都在一条水平线上，模拟滤棒为实心圆柱，长为80-90mm，直径为7-8mm。本发明的该方法利用计算机视觉技术，采集激光照排处理的标准件图像，经过必要的图像处理和图像分析，将实测数据与真值数据归纳整理，从而修正样品的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于激光照排技术的烟支污点标准件以及制作方法和利用计算机视觉技术实现自动纠正精度的测量方法。
背景技术
卷烟产品在生产过程中，由于沾染设备油墨、装置摩擦或机械故障等原因，常造成其表面出现明显污迹，该类型的污迹以及其它原因造成的卷烟表面所有非刻意印制的图案或线条统称为烟支污点。相关国家标准明确指出检测要求，卷烟生产企业已将烟支污点作为成品卷烟质量检测的必检项目。
目前视觉检测的平面标准件大多采用石英玻璃镀膜工艺，无法完成卷烟等柱面结构的标准件制作。经调研，适宜采用的方法主要有曲面丝印法、激光雕刻法和激光照排法。曲面丝印法通过曲面丝印机，由印染制版刷漆而成，制作粗糙、精度低。激光雕刻法利用数控技术，使加工材料在激光照射下瞬间发生熔化或气化的物理变性，以达到加工目的。激光雕刻无接触、精度高、速度快，应用广泛。但是激光照射是平行光，在卷烟曲面表面处会发生形变，影响雕刻精度。激光照排则利用光电转换在菲林片上曝光完成潜影，精度达到微米级，再通过高质量印染可解决实际问题。
发明内容
本发明第一目的提供了一种应用于烟支污点精度测量的标准件，该标准件自动化程度高、人为误差小。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种应用于烟支污点精度测量的标准件，该标准件包括模板底片和模拟滤棒，所述的模板底片长80mm-90mm，宽度为50-70mm,且在距左边线15mm，上边线27.5mm的位置分别设置2-5个第一组标准块，且间隔3-8mm，在最右边的第一组标准块间隔22mm处分别设置2-5个第二组标准块，间隔5-10mm，且所述的第一组标准块和第二组标准块都在一条水平线上，所述的模拟滤棒为实心圆柱，长为80-90mm，直径为7-8mm。
作为进一步改进，所述的模板底片为菲林模板，且模板底片长84mm，宽度为60mm，所述的第一组标准块为3个边长依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心正方形，间隔为5mm,所述的第二组标准块为3个直径依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心圆形,间隔为8mm。
本发明第二目的提供了一种应用于烟支污点精度测量的标准件制作方法。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种应用于烟支污点精度测量的标准件制作方法，该方法包括以下步骤：将模拟滤棒表面清理干净，覆上感光膜，或者均匀涂抹稀释的感光蓝油，并用吹风机吹干待用，按照长度重合菲林模板与模拟滤棒，用曝光夹固定后置于紫外灯下照射1-3分钟，然后放入显影剂中浸泡几秒后，用软毛刷处理，将模拟污点显现，最后放入蚀刻箱蚀刻5-10分钟，取出置于脱膜剂溶液约2分钟，清洁吹干，即得到最终所述标准件。
作为进一步改进，所述的模板底片在制作中只使用中间宽度40mm部分的模板底片。
本发明第三目的提供了一种采用标准件进行烟支污点精度测量的精度自动修正方法。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种采用标准件进行烟支污点精度测量的精度自动修正方法，该方法包括以下步骤：
1）在高亮度环形照明情况下，同时触发各呈120度的三相机采集标准件的图像，对采集图像进行去噪、畸变校正、增强图像预处理，优化检测图像；
2）利用场区还原技术修复纵向拉伸，以及维度转换算法展开各检测面，基于标准件的表面信息，通过通过图像配准、图像拼接和图像融合技术得到完整标准件平面图；
3）基于傅里叶变换平衡光照系数，提取待测标准件的污点周长、面积、外接矩形、二阶矩、质心、HSV模型等特征参数，与标准无污点模板进行模式匹配，识别各模拟污点，并由实测数据与真值换算补偿系数，进而修复测量精度。
作为进一步改进，所述的三相机采用20A大功率电池供电，并使用偏振片分别置于镜头与光源前。
本专利发明了一种模拟烟支污点的标准件及制成方法和利用计算机视觉技术实现自动纠正精度的测量方法。该方法利用计算机视觉技术，采集激光照排处理的标准件图像，经过必要的图像处理和图像分析，将实测数据与真值数据归纳整理，从而修正样品的测量精度。
本发明中的激光照排技术，将文字通过计算机分解为点阵，然后控制激光在感光底片上扫描，用曝光点的点阵组成文字和图像，具有速度快、精度高的特点。该技术用于模拟标准污点时，按照检测需求完成菲林制版，然后在模拟卷烟上依次附上感光膜、菲林片，利用紫外灯曝光，最后通过显影、蚀刻、脱膜实现标准件制作。
本发明中计算机视觉技术，主要包括计算机技术、数字成像技术，图像处理技术，图像分析技术、图像测量技术。该技术将输入的待测图像，经过一系列加工处理，及信息提取，输出用户感兴趣的信息，以达到识别或测量的目的，具有智能化、效率高等优点。该技术用于标准件检测时，通过编程和必要的人为干预，可以实现模拟污点的快速、准确测量，解决烟支污点精度修正的实际问题。
附图说明
图1是菲林模板示意图。
图2是模拟滤棒示意图。
图3是制作方法原理框图。
图4是精度修复原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1、图2所示一种应用于烟支污点精度测量的标准件，该标准件包括模板底片和模拟滤棒，所述的模板底片为菲林模板，且模板底片长84mm，宽度为60mm，,且在距左边线15mm，上边线27.5mm的位置分别设置3个第一组标准块1，所述的3个第一组标准块分别为边长依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心正方形，间隔为5mm,在最右边的第一组标准块1间隔22mm处分别设置3个第二组标准块2，所述的3个第二组标准块分别为直径依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心圆形,间隔为8mm，且所述的第一组标准块1和第二组标准块2都在一条水平线上，所述的模拟滤棒长84mm，直径7.8mm，由白色聚四氟或者类似材料制成且表面采用喷漆处理。
如图3所示，一种应用于烟支污点精度测量的标准件制作方法，该方法包括以下步骤：将模拟滤棒表面清理干净，覆上感光膜，或者均匀涂抹稀释的感光蓝油，并用吹风机吹干待用，按照长度重合菲林模板与模拟滤棒，用曝光夹固定后置于紫外灯下照射1-3分钟，然后放入显影剂中浸泡几秒后，用软毛刷处理，将模拟污点显现，最后放入蚀刻箱蚀刻5-10分钟，取出置于脱膜剂溶液约2分钟，清洁吹干，即得到最终所述标准件。所述的模板底片在制作中只使用中间宽度40mm部分的模板底片。
如图4所示，一种采用标准件进行烟支污点精度测量的精度自动修正方法，该方法包括以下步骤：
1）在高亮度环形照明情况下，同时触发各呈120度的三相机采集标准件的图像，对采集图像进行去噪、畸变校正、增强图像预处理，优化检测图像；
2）利用场区还原技术修复纵向拉伸，以及维度转换算法展开各检测面，基于标准件的表面信息，通过通过图像配准、图像拼接和图像融合技术得到完整标准件平面图；
3）基于傅里叶变换平衡光照系数，提取待测标准件的污点周长、面积、外接矩形、二阶矩、质心、HSV模型等特征参数，与标准无污点模板进行模式匹配，识别各模拟污点，并由实测数据与真值换算补偿系数，进而修复测量精度。
所述的三相机采用20A大功率电池供电，并使用偏振片分别置于镜头与光源前。该精度自动修正方法的装置采用烟支污点面积测量装置及方法和数据采集装置专利号为201210538796.7的专利的装置。
Claims (7)
1.一种应用于烟支污点精度测量的标准件，其特征在于：该标准件包括模板底片和模拟滤棒，所述的模板底片长80mm-90mm，宽度为50-70mm,且在距左边线15mm，上边线27.5mm的位置分别设置2-5个第一组标准块(1)，其间隔3-8mm，在最右边的第一组标准块(1)间隔22mm处分别设置2-5个第二组标准块(2)，其间隔5-10mm，且所述的第一组标准块(1)和第二组标准块(2)都在一条水平线上，所述的模拟滤棒为实心圆柱，长为80-90mm，直径为7-8mm。
2.根据权利要求1所述的一种应用于烟支污点精度测量的标准件，其特征在于：所述的模板底片为菲林模板，且模板底片长84mm，宽度为60mm，所述的第一组标准块(1)为3个边长依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心正方形，间隔为5mm,所述的第二组标准块(2)为3个直径依次为2.0mm、1.8mm和1.5mm的实心圆形,间隔为8mm。
3.根据权利要求1所述的一种应用于烟支污点精度测量的标准件，其特征在于：所述的模拟滤棒长84mm，直径7.8mm，由白色聚四氟或者类似材料制成且表面采用喷漆处理。
4.根据权利要求2所述的一种应用于烟支污点精度测量的标准件制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将模拟滤棒表面清理干净，覆上感光膜，或者均匀涂抹稀释的感光蓝油，并用吹风机吹干待用，按照长度重合菲林模板与模拟滤棒，用曝光夹固定后置于紫外灯下照射1-3分钟，然后放入显影剂中浸泡几秒后，用软毛刷处理，将模拟污点显现，最后放入蚀刻箱蚀刻5-10分钟，取出置于脱膜剂溶液约2分钟，清洁吹干，即得到最终所述标准件。
5.根据权利要求4所述的一种应用于烟支污点精度测量的标准件制作方法，其特征在于：所述的模板底片在制作中只使用中间宽度40mm部分的模板底片。
6.一种采用权利要求1或2所述的标准件进行烟支污点精度测量的精度自动修正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1）在高亮度环形照明情况下，同时触发各呈120度的三相机采集标准件的图像，对采集图像进行去噪、畸变校正、增强图像预处理，优化检测图像；
2）利用场区还原技术修复纵向拉伸，以及维度转换算法展开各检测面，基于标准件的表面信息，通过通过图像配准、图像拼接和图像融合技术得到完整标准件平面图；
3）基于傅里叶变换平衡光照系数，提取待测标准件的污点周长、面积、外接矩形、二阶矩、质心、HSV模型等特征参数，与标准无污点模板进行模式匹配，识别各模拟污点，并由实测数据与真值换算补偿系数，进而修复测量精度。
7.根据权利要求5所述的一种应用于烟支污点精度测量的标准件精度自动修正方法，其特征在于：所述的三相机采用20A大功率电池供电，并使用偏振片分别置于镜头与光源前。
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