一种农作物单叶分级的工艺的制作方法

本发明涉及烟草加工领域领域，特别涉及一种农作物单叶分级的工艺。

背景技术：

当前在烟叶收购领域和打叶复烤领域都大规模采用人工进行烟叶分级，尚未采用机械化的烟叶分级。传统人工烟叶分级往往存在分级标准随主观意志波动、身体疲劳造成分级质量波动、长期弯腰坐姿造成职业病、分级场所灰尘较大等弊端，同时人工用量大、工人难招、薪资上涨造成收入难以覆盖分级成本等问题日显突出，因此，采用机械化烟叶分级，大幅度降低用工数量、统一烟叶分级标准和分级质量、降低烟叶分级成本，是当前烟叶收购企业和打叶复烤企业的刚性需求。国内其他企业也在烟叶分级单机上提出解决办法，如征图新视（江苏）科技有限公司的专利《大叶农作物单叶分离装置》和《一种基于深度学习算法的烟叶在线分级方法》。本专利是从系统工艺角度阐述一种新的烟叶分级方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服上述问题，提供一种农作物单叶分级的工艺。

为达到上述目的，本发明采用的方法是：一种农作物单叶分级的工艺，包括如下步骤：

（1）、将烟包进行上料：将成包或成箱烟叶送至上料端；

（2）、对烟包进行回软：在烟包上料之后，将烟包温度升温至35℃至85℃之间，使得烟叶回软；

（3）、烟包分把：将烟包进行分把，便于后续的烟叶的单片取拿；

（4）、烟把整理与抖散：在烟包分把之后，将烟叶按照头尾一致的方向进行整理，并去除烟叶之间的彼此粘连或连接，使之散开，烟叶散开率在80%以上；将成把的烟片放置在烟框中便于下道的烟把单片分离；

（5）、烟把单叶分离：将整理后的烟叶进行单叶分离，将单烟叶一片一片地送入单叶检测装置；

（6）、单叶三视图像检测：对单烟叶拍照，得到单烟叶的正视数字图像、背视数字图像和透视数字图像，计算机根据三视图像判别烟叶的组别和级别，从而对单烟叶进行定级；

（7）、单叶归类：将定级后的单烟叶分类放置，在识别过程中发现青烟、霉烟或杂物，则在单叶分类装置上将青烟、霉烟和杂物剔除。

作为本发明的一种改进，所述烟包采用麻片包装，或纸箱包装，或烟框包装中的一种，上料方法采用人工上料，或机械上料，或人机结合上料。

作为本发明的一种改进，步骤（2）中所述回软方法采用微波回软，或蒸汽回软，或电加热回软中的一种，如果采用蒸汽回软，烟叶水分须控制在22%以下。

作为本发明的一种改进，对麻包和纸箱类包装的烟包可以去除外包装后，再进入烟包回软，也可以不去除外包装，将整个烟包进行回软，待回软完成后再去除外包装；对于其余的包装需要先拆除包装后再进行回软。

作为本发明的一种改进，步骤（3）中所述烟包分把是将整个烟包分割成烟叶小单元，每个烟叶小单元即为一把，每个小单元的重量在200克至10千克之间；或者是将烟包近似单层化，将烟叶平铺在传送带上；或是将烟片按序叠装在烟框中。

作为本发明的一种改进，步骤（4）中所述的烟把整理，是将小单元中的烟叶按照头尾一致的方向整理整齐，并将烟叶叶基靠拢整齐，或者将传输带上的烟叶按照头尾一致的方向整理整齐，并将烟叶叶基靠拢整齐。

作为本发明的一种改进，所述的烟把抖散采用人工或机械抖动或者超声波抖动方式进行抖散。

作为本发明的一种改进，所述烟框，所述的烟框内设置有一个或多个凹槽，烟叶的烟梗卡在所述的凹槽内。

作为本发明的一种改进，所述的步骤（5）中的烟把单叶分离是采用机械方法，将烟叶把中的烟叶一片一片地取出，并送至单烟叶检测装置，在抽取单烟叶时，有机构保证不造成烟叶把中的其他烟叶顺序混乱，或烟叶连带。

作为本发明的一种改进，步骤（6）所述的单叶三视图像检测，是拍摄单烟叶的正视数字图像、背视数字图像和透视数字图像，通过计算机系统识别烟叶的部位组别和颜色组别，再识别烟叶的成熟度、身份、色泽、色度、油分、残伤、长度信息，确定烟叶的级别，最终给单烟叶进行定级。

作为本发明的一种改进，步骤（7）中所述的单叶归类，是将定级后的单烟叶按照同类别原则，归入同一级别放置，实现烟叶分级。

有益效果：

1、本发明中所述烟包回软方法，一方面能够降低烟叶抖散分离时所形成的烟叶造碎，另一方面烟叶回软后，彼此粘连度降低，便于烟叶整理与抖散。

2、本发明中所述烟包分把方法，有利于烟叶整理，同时在单叶分离时，不会造成烟叶秩序混乱。

3、本发明中所述三视图像检测方法，在正视数字图像和背视数字图像的基础上，增加了透视数字图像，可以准确得到叶脉的分布图形，即脉相，计算叶脉的直径、主脉和支脉的夹角等信息，从而可以准确判断烟叶的部位组别。同时，透视图像还可以准确反映烟叶的厚薄，即烟叶的身份。

4、本发明中所述工艺和方法，是从烟叶全流程角度来设计烟叶分级的各个工艺环节，更加契合烟叶收购企业和打叶复烤企业的工作实际，可以有效地应用到实际生产中。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的视觉检测的布局图；

图3为本发明生产线的平面布局图；

图4为本发明的单叶分离、检测、分拣截面分布图；

图5为本发明的图4的立面图；

图6为本发明的烟叶检测是的状态图。

图1至图6中所示，1、上料工序2、烟包回软工序3、分把工序4、整理、抖散、装框工序5、分把的烟框6、空框7、烟框分配机构8、分料皮带9、烟片分片工序10、单片烟图像分级系统11、烟片分拣机构12、烟片传输带13、a级收集带14、b级收集带15、c级收集带16、d级收集带17、第一空框回送带118、第二空框回送带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

本发明公开了一种农作物烟叶单叶分级的工艺，是将烟包中烟叶完整分离成彼此独立的单叶，对单烟叶进行组别和级别的识别，并根据分级结果进行单烟叶归类，该工艺位置位于卷烟制丝线之前。其具体步骤包括：

（1）、将烟包进行上料：将成包或成箱烟叶送至上料端，并去除外包装；

（2）、对烟包进行回软：在烟包上料之后，采用微波回软，或蒸汽回软，或电加热回软中的一种，将烟包温度升温至35℃至85℃之间，使得烟叶回软；如果采用蒸汽回软，烟叶水分须控制在22%以下。

（3）、烟包分把：将成堆的烟叶分成小单元，每个小单元的重量在200克至10千克之间；

（4）、烟把整理与抖散：在烟包分把之后，将烟叶按照头尾一致的方向进行整理，并去除烟叶之间的彼此粘连或连接，使之散开，烟叶散开率在80%以上；将成把的烟片放置在烟框中便于下道的烟把单片分离，本实施例中的烟框内设置有一个或多个凹槽，烟叶的烟梗卡在所述的凹槽内；

（5）、烟把单叶分离：将整理后的烟叶进行单叶分离，将单烟叶一片一片地送入单叶检测装置；

（6）、单叶三视图像检测：对单烟叶拍照，得到单烟叶的正视数字图像、背视数字图像和透视数字图像，计算机根据三视图像判别烟叶的组别和级别，从而对单烟叶进行定级；

（7）、单叶归类：将定级后的单烟叶分类放置，在识别过程中发现青烟、霉烟或杂物，则在单叶分类装置上将青烟、霉烟和杂物剔除。

如图1到图6所示，为本实施例采用的生产线的结构示意图，该生产线包括烟包上料段1、烟包回软段2、烟包分把段3、烟把整理与抖散段4、烟把单叶分离段9、单叶三视图像检测10及单叶归类11等工艺环节。

烟包经过烟包上料段1进行上料，然后到烟包回软段2进行回软，烟包分把段3将成堆的烟叶分成小单元，经过烟把整理与抖散段4进行整理，将成把的烟片放置在烟框5中，通过烟片传动带12进行传送，然后通过烟框分配机构7将各个烟框5分配到各个生产线进行下一道烟把单叶分离的工序。

然后各个烟框5分配到每条生产线上的烟片分片工序进行单叶分离，此处的分离工序可以采用机械设备自动分离，也可以采用人工分离的方式。然后将单烟叶一片一片地送入单片烟图像分级系统10对单烟叶拍照，得到单烟叶的正视数字图像、背视数字图像和透视数字图像，计算机根据三视图像判别烟叶的组别和级别，从而对单烟叶进行定级，将定级后的单烟叶通过烟片分拣机构11进行分拣，分拣到各个等级的烟片收集带上，在本实施例中，有a级收集带13、b级收集带14、c级收集带15、d级收集带16。最后空的烟框再通过烟片传动带12传送到烟把整理与抖散段4处，进行循环使用。

实施例2：

与实施例1不同的是，对麻包类包装的烟包可以不去除外包装，将整个烟包进行回软，待回软完成后再去除外包装。

实施例3：

与实施例1不同的是，烟把可以是先整理后抖散，也可以是先抖散后整理，对与实施例1相同的部分省略说明。

实施例4：

与实施例1不同的是，如果不考虑烟叶造碎，可以省去烟叶回软工序，直接将烟包进行分把。对与实施例1相同的部分省略说明。

实施例5：

与实施例1不同的是，如果不考虑烟叶身份检测和脉相检测，可以只拍摄烟叶的两视图像，即正视图像和背视图像。对与实施例1相同的部分省略说明。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。