视觉识别技术在烟叶分级中的应用

视觉识别技术在烟叶分级中的应用

叶章忠 卢集东

南平市烟草公司松溪县公司   353500

摘要：视觉识别技术能够帮助识别烟叶的质量。烟叶的质量对于烟草制品的口感和燃烧性能有着重要影响。通过视觉识别技术，可以迅速准确地评估烟叶的色泽、纹理、密度等特征，并根据设定的标准将其分为优质、中等和低质量等级。这样一来，就能够有针对性地选择高质量的烟叶，提高产品的品质和口感。基于此，本文分析了视觉识别技术在烟叶分级中的应用策略，以供参考。

关键词：视觉识别技术；烟叶分级；应用

引言：视觉识别技术在烟叶分级中可以提高生产效率。传统的烟叶分级需要人工进行，而且依赖于经验和主观判断。这种方式不仅耗时，而且容易出现误判，降低了生产效率。而借助视觉识别技术，可以实现自动化的烟叶分级过程，减少人力投入，减少人为因素的干扰，大大提高了生产效率。同时，通过集中处理和分级，能够在相同时间内处理更多的烟叶，从而提高生产能力。

1应用视觉识别技术进行烟叶分级的优势

随着科技的飞速发展和智能化技术的广泛运用，众多行业都经历了翻天覆地的变革与提升。烟草行业，作为我国的重要经济支柱之一，同样在这场科技革命中积极求变。其中，视觉识别技术在烟叶分级过程中的应用，为烟叶分级带来了诸多实质性利好。

首先，在烟叶的外观检测环节，机器视觉系统起到了核心作用。它实时摄取烟叶的图像，通过先进的图像处理软件对其各种特征进行精确检测和识别。这包括了烟叶的颜色、形状、纹理等众多细节。同时，该系统还能准确辨识出烟叶中的外来杂物，如纸箱板、麻绳等，确保分级的纯净度。

其次，在异物剔除方面，机器视觉系统也展现出了卓越性能。随着卷烟生产过程自动化程度的提高，人工分拣的方式逐渐被淘汰，而混杂在烟叶中的杂物和霉烂烟叶成为了一大难题。这些问题不仅影响了卷烟的品质，还可能对消费者的健康构成威胁。而机器视觉系统在烟叶初加工的制丝生产线上，能够即时识别和去除杂物，并对霉烂烟叶进行检测，有效确保了卷烟产品的加工质量和安全性。因此，视觉识别技术在烟叶分级行业的应用无疑为该行业带来了生产效率和质量上的双重提升。

最后，视觉识别技术通过图像处理和分析算法对烟叶进行分级，避免了人工分级中的主观性和经验依赖。这有助于提高分级的客观性和准确性，减少人为误差。此外，，相比传统的人工分级方法，视觉识别技术能够更快地处理和分析大量的烟叶图像。这大大提高了分级的效率，缩短了分级时间，并降低了人力成本。

2视觉识别技术在烟叶分级中的应用
2.1外观品质评估

首先，在烟叶外观品质检测方面，通过运用先进的视觉识别技术，可以实现了对烟叶的多种外观品质的自动检测。具体而言，利用高清摄像头捕捉烟叶的高清图像，然后通过复杂的图像处理和分析算法，精确提取出烟叶的颜色、光泽、油分、厚度、组织结构等相关特征参数，从而实现了对烟叶外观品质的客观、量化评价。

其次，针对烟叶表面的缺陷识别，视觉识别技术同样展现出了强大的能力。该技术能够准确识别出烟叶表面的病斑、虫洞、破损等各类缺陷。通过精细提取并分析这些缺陷的形状、大小、位置等特征，可以实现了对各类缺陷的自动识别和分类，大大提高了检测效率和准确性。

此外，引入了叶烟脉象的评估方法（如图一）。通过专用的脉象采集设备，可以对烟叶的叶脉进行精细的扫描和采集。通过对叶脉的分布、走向、粗细等特征进行深入分析，能够精准获取烟叶的生长状态和健康程度等信息。

最后，在综合评估阶段，将视觉识别技术得出的外观品质评价结果和叶烟脉象分析结果进行综合性的整合和分析，进而得出更全面、更客观的烟叶分级结果。这种综合性的评估方法不仅有效提高了烟叶分级的准确性和效率，而且显著降低了人为因素对分级结果的影响，为烟叶行业的健康发展注入了新的活力。

不同部位的烟叶脉象 图1

2.2提取杂质和病虫害

烟叶作为我国重要的经济作物之一，在烟草工业发展中起着重要作用。如何高效地对烟叶进行分级，是保证烟叶质量的关键。而视觉识别技术的应用，则为烟叶分级带来了一种快速、准确、无损伤的解决方案。视觉识别技术是指通过计算机视觉系统，对图像进行分析和处理，实现对特定物体的辨识、提取以及分类的技术。在烟叶分级中，视觉识别技术主要应用于提取杂质和病虫害。首先，视觉识别技术在烟叶分级中可以高效地提取杂质。传统的分级方法通常通过人工视觉进行，这种方式存在人为差异、效率低下等问题。而采用视觉识别技术，可以通过图像处理和模式识别算法，快速准确地识别出烟叶中的杂质，如树枝、黄片、果蔬残渣等。通过自动化的识别和分选，大大提高了分级的效率和准确性，同时减少了人工成本和人为误差。其次，视觉识别技术在烟叶分级中也可以快速提取病虫害。病虫害是造成烟叶质量下降和产量减少的主要原因之一，及早检测和防控病虫害对于烟叶的生产至关重要。视觉识别技术可以实时监测烟叶的图像，并通过特定的算法判断是否受到病虫害的侵害，如烟草青枯病、烟草花叶病、烟草蚜虫等。通过及时发现和处理受害的烟叶，可以最大限度地减少病虫害的损失，提高烟叶的质量和产量。视觉识别技术在烟叶分级中的应用，不仅提高了分级的准确性和效率，而且能够实现无损伤地对烟叶进行检测和判别。利用先进的图像处理算法和模式识别技术，可以实现对烟叶中的杂质和病虫害的精准提取，为烟叶分级提供了科学、高效的工具

[1]。
2.3烟叶分选

在烟叶分级的过程中，精确辨别各部位烟叶的叶形、颜色和叶面差异是至关重要的任务。为实现这一目标，视觉识别技术在烟叶分选环节中被广泛应用。烟叶分选，作为烟叶分级的核心环节，旨在根据烟叶的外观特性将其划分为不同的等级和部位。传统的烟叶分选主要依赖人工观察和经验判断，但这种方法既主观又效率低下。而视觉识别技术的引入，为烟叶分选带来了更高的客观性和准确性。

首先，针对叶形辨别，视觉识别技术能通过图像处理和分析算法，提取出烟叶的形状特征。不同部位的烟叶具有独特的叶形特征，例如叶尖、叶缘、叶脉等（如图二）。通过对这些特征进行定量分析和对比，便能确定烟叶的部位归属。譬如，上部烟叶通常叶形较长且尖，而中部烟叶叶形相对较宽。视觉识别技术能够精确地识别和区分这些细微差别，提升分选的准确度。

其次，颜色是分选烟叶时必须考虑的关键因素之一。不同部位的烟叶在颜色上存在一定的差异，例如上部烟叶通常呈较深的绿色，而下部烟叶可能偏黄。视觉识别技术能够通过颜色空间转换和色彩特征提取算法，对烟叶的颜色进行准确分析和对比。与标准颜色模板进行匹配后，便能确定烟叶的颜色等级和部位归属。

最后，在叶面差异方面，视觉识别技术可以检测烟叶表面的纹理、光泽和缺陷等特征。通过对这些叶面特征进行提取和分析，可以进一步辅助烟叶的分选和分级工作。这种技术有助于强化分选的客观性，并确保烟叶分级的准确性和效率[2]。

不同部位烟叶叶形、颜色以及叶面差异图2
结语：综上所述，视觉识别技术在烟叶分级中具有重要的意义。通过帮助识别烟叶的质量和特征，视觉识别技术可以提高产品的质量和降低生产成本。同时，它还能够提高生产效率、准确性和一致性。然而，视觉识别技术的应用也面临一些挑战，需要不断改进和完善。相信随着科技的进步和应用的推广，视觉识别技术在烟叶分级中的重要性将会进一步凸显。

参考文献：

[1]梅静."视觉识别技术在烟叶分级中的应用." 乡村科技 11.33(2020):120-122.

[2]邵波,吴洪林,娄强,党杰. 烟叶分级油分的把控及其运用探讨[J]. 南方农业,2019,13(24):185-186.