[发明专利]一种基于紫外激光器的烟用原料分切装置与方法

权利要求书

1.一种基于紫外激光器的烟用原料分切方法，其特征在于，包括：

将烟用原料以单张平铺的方式输运至紫外激光器的分切区域；

烟用原料输运至指定位置后，启动高光谱成像装置进行高光谱图像采集；

高光谱成像装置采集烟用原料的图谱信息后，保存至高光谱图像处理服务器进行图像处理获得烟用原料的光谱特征的位置、形状和大小；

高光谱图像处理服务器进行图像处理获得烟用原料的光谱特征的位置、形状和大小的方法：

对高光谱图相机获取的图谱信息进行滤波去噪；

将图谱信息中的像素信息去除最高值和最低值后取平均值，然后将图像整体的像素信息减去所述平均值，得到去除背景后的图像；

采用sobel边缘检测算法获取烟用原料的尺寸和形状，计算烟用原料的长宽比；

采用高光谱图像处理办法获取烟用原料的主梗和支脉的分布，根据像素单元计算主梗和支脉的宽度，基于烟用原料的光谱特征，将图像从RGB空间转换到HIS和Lab颜色空间，获取H+a+b特征与初始彩图交集，获取光谱特征的位置、形状和大小；

所述光谱特征包括叶片结构、洞眼、色差、压油、微带青、病斑、青斑、霉斑和分级品质；

根据获得的光谱特征，形成烟用原料的分切轨迹图传输至紫外激光器；

紫外激光器以设定的扫描速度基于分切轨迹图对烟用原料进行分切。

2.根据权利要求1所述的基于紫外激光器的烟用原料分切方法，其特征在于，根据获得的光谱特征，形成烟用原料的分切轨迹图的方法包括：

结合烟用原料的尺寸和形状，以紫外激光器的激光焦点在烟用原料的位置为中心建立平面坐标系；

以y轴方向为开始，按照逆时针方向寻找烟用原料的主梗，搜索烟用原料的目标光谱特征区域的边缘点；

依次保存烟用原料的目标光谱特征区域边缘点，计算边缘点与激光焦点的距离，删除重复的边缘点后，建立目标光谱特征、主梗和外观形状的边缘点矢量图作为烟用原料的分切轨迹图。

3.一种基于紫外激光器的烟用原料分切装置，其特征在于：该装置包括烟用原料输运平台、高光谱成像装置、紫外激光器和高光谱图像处理服务器；

所述高光谱图像处理服务器与烟用原料输运平台、所述高光谱成像装置和所述紫外激光器通信连接，所述高光谱图像处理服务器中存储有计算机指令，所述高光谱图像处理服务器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-2中任一项所述的基于紫外激光器的烟用原料分切方法。

4.根据权利要求3所述的基于紫外激光器的烟用原料分切装置，其特征在于：所述高光谱成像装置包括用于采集红外-中红外波段的光谱信息的红外相机和中红外相机，光谱采集范围为400-2500 nm，光谱分辨率1-10 nm。

5.根据权利要求3所述的基于紫外激光器的烟用原料分切装置，其特征在于：所述紫外激光器能够产生不同脉宽的激光光束，脉冲宽度为10ns~10fs，波长200~400nm，脉冲频率80~100MHz，平均功率为5~10W。

6.根据权利要求3所述的基于紫外激光器的烟用原料分切装置，其特征在于：所述紫外激光器设置有自动变焦振镜系统，所述自动变焦振镜系统包括能够实现激光束偏转的振镜和振镜控制模块。