[发明专利]一种基于置信规则库的水松纸透气度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于置信规则库(Belief Rule Base,BRB)的水松纸透气度检测方法，属于工业软测量技术领域，首先通过置信规则库建立打孔水松纸图像特征中专家给定的置信度和规则权重，并利用证据推理方法(Evidential Reasoning,ER)得到的置信度之间的规则模型，再结合输入与输出的映射关系建立置信规则库软测量模型；然后根据检测结果平均误差的范围要求，通过人群搜索算法优化置信规则库参数；最后将优化后的置信规则库透气度检测模型应用于水松纸透气度的在线检测，本发明的打孔水松纸透气度检测方法通过训练集和测试集的验证，能够有效达到国家要求工业生产中平均相对误差低于5％的检测精度，具有实用价值和意义。

技术领域

本发明涉及一种基于置信规则库的水松纸透气度检测方法，属于工业软测量技术领域。

背景技术

据药学家的分析，烟草燃烧时烟雾的成分含尼古丁、氢氰酸、烟焦油和一氧化碳等有毒物质有20余种，其中92％有毒物质以气态形式存在。这些有毒物质在吸烟过程中会产生大量的自由基和活性氧，对吸烟人群的伤害不容忽视。为降低烟草燃烧产生有毒物质对身体的伤害，烟卷水松纸打孔技术应运而生，并在实际烟草生产行业中得到应用。目前水松纸打孔技术有激光打孔、激光异形打孔及多单元电子打孔等技术，而打孔后的水松纸透气度在减小有毒物质方面具有重要作用。因此，如何精准检测打孔水松纸的透气度十分重要，为此，水松纸透气度检测技术也得到了长期的发展。

目前，水松纸透气度检测方法分为离线检测和在线检测两大类，其中离线检测包括本特生法和肖伯尔法，在线检测包括接触式气动检测和非接触式光电检测。离线检测方法受仪器设备等外部环境的影响较大，缺乏检测的精度、速度，而且增加了烟草产业生产的成本；接触式气动检测方法受气动测量方法和物理条件的制约，还存在系统中的灰尘和测量系统的非线性以及测量精度低等许多不利因素；非接触式光电检测方法受环境温度和光电原件的影响较大，对测量精度影响较大。传统的水松纸透气度检测方法在烟草生产行业节约成本，保证检测精度等方面存在较大不足。因此，设计出一种消除这些不足的水松纸透气度检测方法变得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于置信规则库(Belief Rule Base,BRB)的水松纸透气度在线检测方法，以增加打孔水松纸透气度在线检测的精度和减少烟草行业生产的成本，提高生产效率，本发明通过人群搜索智能优化算法(Seeker OptimizationAlogorithm，SOA)优化置信规则库透气度检测模型的参数，使得检测结果更加准确，有效增强了基于置信规则库的水松纸透气度检测模型的检测精度。

本发明的技术方案是：首先通过置信规则库建立打孔水松纸图像特征中专家给定的置信度和规则权重，并利用证据推理方法(Evidential Reasoning,ER)得到的置信度之间的规则模型，再结合输入与输出的映射关系建立置信规则库软测量模型；然后根据检测结果平均误差的范围要求，通过人群搜索算法优化置信规则库参数；最后将优化后的置信规则库透气度检测模型应用于水松纸透气度的在线检测。

所述方法的具体步骤如下：

确定置信规则库检测模型的输入与输出的评价等级，并建立置信规则库检测模型及确定检测模型中各参数的初始值，其中置信规则库检测模型如式(1)～(4)所示：