基于CMOS图像传感器的片烟规格测量装置的设计

摘要

烟草生产过程主要包括以下几个环节:回潮、打叶、烘烤、制丝、卷接、包装,其中打叶环节是影响产品形态的主要工序,打叶后的片烟尺寸要符合一定的质量指标,是片烟质量评价的主要依据,因此应该对其进行准确、快速地检测,实时地调整打叶参数,得到较好的打叶效果。
　　 目前在打叶生产线上对片烟进行人工采样、筛选分级、称重,再按重量折算不同级别面积段片烟所占比例,该方法实时性差,存在人为因素影响。为此,设计了基于CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconducor)图像传感器的片烟规格测量装置,利用面阵图像传感器实时地采集片烟图像,这种测量方法更加贴切对片烟结构的定义,准确地统计各个面积段片烟比例,及时指导打叶前工艺参数的调整,提高打叶质量。
　　 装置由图像采集系统、图像处理系统以及片烟分散装置几部分组成。图像采集系统由CMOS图像传感器、镜头和光源等几部分组成,利用凸透镜成像原理准确采集片烟图像。在单片机的控制下,CMOS图像传感器与步进电机协调工作,CMOS图像传感器采集片烟图像,将图像数据送入单片机进行处理,从而完成片烟面积计算和面积比例的统计工作。
　　 论文研究了片烟面积的测量方法,说明了硬件、软件的设计方法,并详细介绍.了整个系统的调试过程。其中图像数据的处理过程,应用“行组合列包含”的叶片个体识别方法及单个叶片面积的统计算法,“更贴切片烟结构的定义,有创新性”、适用于各种不规则图像的面积测量,具有广泛的适应性。图像传感器与单片机的接口电路实现了电平的匹配和速度的同步,使单片机控制下的图像数据采集及处理工作得以完成。
　　 该测量装置实现了对片烟面积实时、准确的自动测量,为打叶前工艺参数的调整提供了可靠数据。对现有打叶生产线稍作改进,即可实现以片烟规格为目标的闭环控制系统。