卷煙外觀檢測中視覺系統的應用
——評《卷煙工藝質量測試與分析評價指南》

書名：《卷煙工藝質量測試與分析評價指南》

作者：鮑旭東

出版社：西北工業大學出版社

ISBN：978-7-5612-7479-8

出版時間：2020 年12 月

定價：42 元

我國煙草行業目前屬于現代化生產水平較高的行業，煙絲制作、卷煙技術、產品包裝等多個方面均實現了自動化生產，但是在卷煙外觀檢測過程中，大部分生產廠家主要依靠傳統的人工檢測方式，這樣既無法有效提高檢測效率，而且存在較大的人為因素影響，容易出現漏檢、誤檢等問題。伴隨著現代信息技術和計算機技術的發展，視覺技術的工業化應用已然成為可能，在卷煙外觀檢測中引入視覺系統，不僅可以極大地降低人力成本、減少人為影響因素，還能夠有效提高卷煙外觀檢測效率及質量，推動我國煙草行業實現進一步發展。筆者以《卷煙工藝質量測試與分析評價指南》一書的主要內容作為參考，對相關視覺系統及其優勢特點進行簡要了解，進而深入分析與解讀視覺系統在卷煙外觀檢測中的工作原理和具體應用內容，為煙草行業的技術發展提供一定參考。

鮑旭東主編、西北工業大學出版社2020 年出版發行的《卷煙工藝質量測試與分析評價指南》是一部有助于衡量卷煙制造工藝水平和質量控制標準的有效參考讀本，共五章。該書主要介紹了卷煙工藝測試的啟動與準備、具體內容、相關方法、數據處理、分析評價及處理等內容，并且在書本附錄部分還添加了各種卷煙工藝的質量測試結果記錄表，力求進一步優化卷煙加工技術和工藝保障水平，以提高卷煙工藝質量的穩定性，推動卷煙生產效率和產品質量的均衡發展。通讀全書可以了解到，該書不僅詳細講解了工藝質量測試的主要流程和方法，還構建出極具系統性和客觀性的質量測試及分析評價的方法，以期為全國卷煙廠提供一個科學客觀的判定標準和實踐方法，對于卷煙工藝優化及發展具有重要的指導意義。

一、視覺系統的簡要概述

卷煙外觀檢測中所應用到的視覺系統是一種運用現代機器設備代替人眼實現檢測與判斷的一種視覺技術，通常被稱為機器視覺系統。它屬于計算機技術的重要分支，包含了機械、光學、電子、硬件等多項技術，同時涉及圖像處理、人工智能、模式識別、信號處理、計算機科技等諸多領域。機器視覺系統主要結構一般由硬件設備和軟件設施構成，其中硬件設備包括照明光源、拍攝鏡頭和圖像攝取裝置，其作用在于獲取拍攝對象信息并將其有效保存；而軟件設備則包括圖像處理系統、圖像處理軟件、信息傳輸系統、數據輸入與輸出系統等，其作用在于獲取數字化信號，以得到具有一定參考性的數據信息。

二、視覺系統的工作原理

從工作原理上來看，機器視覺系統主要是運用圖像攝取裝置（如CCD 照相機）將被攝取對象轉變為圖像信號，進而將其傳送給專門的圖像處理系統，并根據顏色、亮度及像素分布等信息使之轉變為數字化信號；圖像系統則能夠通過數學運算手段提取這些數字化信號中的目標特征，從而基于判斷結果對實際設備的動作進行有效控制。相較于其他視覺系統而言，機器視覺系統有助于增強生產柔性及其自動化程度，并且可以有效避免人工視覺作業中出現的精度不高、效率低下等問題，實現對生產線上的產品快速測量、檢測和識別，以推動生產目標的快速達成。由此可見，在卷煙外觀檢測中應用機器視覺系統具有十分明顯的實用價值。

三、視覺系統的具體應用

當條煙成品被輸送至裝箱工序并到達視覺檢測系統時，首先采用分煙裝置對緊靠在一起的條煙進行分離，以保證同一時刻在圖像攝取裝置的拍攝范圍內只存在一盒產品；隨著產品逐漸進入圖像拍攝范圍，系統設備兩側的觸發光纖放大器將判斷產品是否處于目標位置，進而觸發裝置，將觸發信號輸送至圖像攝取裝置，以觸發燈光照明系統和照相設備進行拍照；然后將產品及其周邊的光學信號統統轉化為數字電信號，并通過指定數據線將其輸送至圖像采集設備，從而運用相應軟件系統將圖像進行數字化處理和分析；最后將產品圖像數據與標準的模板數據進行合理對比，以識別出產品缺陷問題，并且根據定位情況發出剔除信號，啟用剔除裝置將問題產品剔除出生產流水線之外，由此正式完成視覺系統檢測的全部流程。總體來看，機器視覺系統具有可重復性好、分辨率較高、檢測效率高等明顯優勢，可以有效保障卷煙外觀檢測的規范性和準確性，從而能夠降低人工勞動強度，減少企業的成本消耗，以達到提高卷煙產品質量和促進煙草行業創新發展的重要作用。