[发明专利]一种烟草行业中的打孔水松纸透气度检测方法

说明书

本发明涉及一种烟草行业中的打孔水松纸透气度检测方法，属于烟草和化工软测量技术领域。本发明首先通过置信规则库建立打孔水松纸图像特征中的输入变量与输出变量之间置信规则，进而构成置信规则库透气度检测模型；然后在训练数据的支持下，根据粒子群算法训练置信规则库透气度检测模型；最后将测试符合工业生产要求的置信规则库透气度检测模型应用于打孔水松纸透气度的在线检测。本发明模型反映了透气度检测过程中输入输出信息之间的关系，在工业相机在线采集数据的辅助下，完成了透气度的在线检测。该方法比传统的透气度检测方法要节约时间，而且成本低，检测精度能够达到国家要求，提高了检测的工作效率。

技术领域

本发明涉及一种烟草行业中的打孔水松纸透气度检测方法，属于烟草和化工软测量技术领域。

背景技术

烟草燃烧时所产生的焦油、尼古丁以及一氧化碳对人类身体是有害的，为了降低吸烟时这些物质对人体的危害，相关技术人员已成功研制了卷烟水松纸激光打孔技术，并应用到了生产中。经激光打孔后的水松纸具有一定的透气度，透气度的大小能有效控制吸烟时产生的焦油、尼古丁、一氧化碳等有害物质的含量，是检测打孔水松纸质量的一个重要指标，所以有必要开发研究一套可靠的水松纸透气度检测系统。

常用的透气度检测方法主要为本特生法或肖伯尔法，这些方法在实际应用中已经取得了很好的效果，但是不足的是这些仪器的检测方法主要为气压法，需要压缩机、流量计等，由于各种原因，实际操作压差往往不是标准操作压差，会给检测带来误差，并且测量速度较慢，最快的也要4s。此外，国内透气度检测仪一般不能实现水松纸透气度的在线检测，其离线检测模式增加了生产中的工作量，具有滞后性，还可能会增加产品的不合格率，造成水松纸打孔材料的浪费；而一些进口的透气度检测仪可以实现在线检测，却又过于复杂，并且价格昂贵。因此，开发出一种检测透气度的软测量方法势在必行。

打孔水松纸孔面积与平均灰度和透气度之间的关系，是一个非线性建模问题。置信规则库(Belief-rule-base，BRB)系统本质上一种专家系统，由一系列置信规则组成，这些置信规则描述了从输入到输出部分评价结果之间的映射关系，相对于传统的IF-THEN规则，它提供了一种能够包含更多信息、更加接近实际的知识表达方式，能够有效利用各种类型的信息，建立输入输出之间的非线性模型。因此，对于透气度的软测量采用基于置信规则库的算法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现打孔水松纸透气度的在线软测量，对此提出了一种基于置信规则库的水松纸透气度在线检测方法。

本发明的技术方案是：一种烟草行业中的打孔水松纸透气度检测方法，首先通过置信规则库建立打孔水松纸图像特征中的输入变量与输出变量之间置信规则，进而构成置信规则库透气度检测模型；然后在训练数据的支持下，根据粒子群算法训练置信规则库透气度检测模型；最后将测试符合工业生产要求的置信规则库透气度检测模型应用于打孔水松纸透气度的在线检测。

所述方法的具体步骤如下：

Step1、确定置信规则库透气度检测模型的输入变量的评价等级的参考值和输出变量的评价效用：

设置置信规则库透气度检测模型输入变量的评价等级的参考值A和输出变量的评价效用u；其中，A＝{A₁,A₂,...,AM}表示M个输入变量的评价等级的参考值构成的集合，且A_i＝{A_i,j,i＝1,2,...M；j＝1,2,…,J_i}表示第i个输入变量的第j个评价等级的参考值构成的集合；u＝[u₁,u₂,…,u_N]表示输出变量的N个评价效用构成的集合；