[发明专利]一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法

权利要求书

1.一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于包括步骤：S1、将卷烟的滤嘴端固定在指定区域的，并将另一端的端面点燃；S2、采用红外摄像仪从与卷烟轴心垂直方向，以第一时间间隔∆t连续跟踪拍摄，从而获取各个时间点的卷烟燃烧时的热成像图片；S3、将各个目标热成像图片转换为灰度图像；S4、采用最大类间方差法将各个灰度图像进行阈值分割，并转换为二值图像，进而对二值图像进行腐蚀、膨胀、连通分量处理；S5、从二值图像中将卷烟的燃烧锥的图像提取出来，获取燃烧锥最小外接矩形M，进而获取矩形M的质心在相应二值图像中的位置点；S6、根据各个时间点对应的二值图像中矩形M的质心位置点，将各个质心位置点放入同一图像坐标系中；S7、获取相应第一时间间隔∆t内的质心之间的第一图像距离L，将第一图像距离L乘以转换比K，从而得到对应的第一实际距离S；S8、根据相应的第一时间间隔∆t的质心对应的第一实际距离S，通过公式V=S/∆t，计算出该卷烟在该第一时间间隔∆t内的瞬间燃烧速率V。

2.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于：所述指定区域的卷烟滤嘴的固定处与一吸烟机的烟支夹持器固接，进而可控制吸烟机以指定抽吸模式抽吸，从而模拟卷烟被用户抽吸时的燃烧速率。

3.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于，步骤S4中“采用最大类间方差法将各个灰度图像进行阈值分割，并转换为二值图像”具体为： 指定预设常数c作为最佳阈值，如果灰度图像中的像素点的像素值比常数c小，则将原来的像素赋值为0；如果像素值比常数c大，则将原来的像素值赋值为255，从而得到只有两种像素值的二值图像。

4.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于：所述第一时间间隔∆t优选为0.01s。

5.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于，步骤S4中“进而对二值图像进行腐蚀、膨胀、连通分量处理”具体为：使用imerode函数对二值图像进行腐蚀处理，断开燃烧锥不同温度分布区域之间狭窄的连接，去掉细小的突出部分；使用imdilate函数将腐蚀后的图像进行膨胀处理，将燃烧锥图像中各个温度分布区域图像适当扩大；将膨胀后的图像进行8连通分量提取。

6.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于，步骤S5中“获取燃烧锥最小外接矩形M，进而获取矩形M的质心在相应二值图像中的位置点”具体为：采用regionprops函数对二值图中燃烧锥的边缘进行提取；根据燃烧锥的边缘生成最小外接矩形M，进而获取外接矩形M的四个顶点在二值图像中的位置点；根据四个顶点坐标获取矩形M质心所在的位置点。

7.如权利要求1所述的一种通过红外图像检测卷烟瞬时燃烧速率的方法，其特征在于，步骤S7中转换比K的具体获取步骤为：S71、将一根与卷烟尺寸大体相同的隔热棒固定在指定区域与卷烟相同的位置，所述隔热棒的轴心固接有长度为第一预设长度的加热棒；S72、开启加热棒，并获取加热棒的热成像图片；S73、获取第一加热棒在热成像图像中的第一实际长度；S74、根据公式K=第一实际长度/第一预设长度，获取转换比K。