摘要：為進(jìn)一步改善煙葉品質(zhì)，逐步實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化分級(jí)是各地區(qū)煙草企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文在闡述了煙草分級(jí)的意義基礎(chǔ)上，利用智能技術(shù)對(duì)煙草分級(jí)優(yōu)越性進(jìn)行分析，并就如何將可視化的方法應(yīng)用于煙葉分級(jí)中進(jìn)行了研究，以達(dá)到更好的分級(jí)效果。

　　1引言

　　一般說，煙草是指煙葉類植物，而煙葉是煙草植物的葉片。煙葉可分成正在成長(zhǎng)的煙葉和經(jīng)過初步調(diào)制但未制成煙絲產(chǎn)品的煙葉。煙葉經(jīng)過調(diào)制到生產(chǎn)出的卷煙產(chǎn)品，要通過多種生產(chǎn)工序，通過多次的生產(chǎn)過程，最終形成產(chǎn)品上市。目前，煙葉分級(jí)是通過對(duì)煙草來源、葉片結(jié)構(gòu)、成熟度、油分和色度的綜合評(píng)價(jià)，確定煙草品質(zhì)的好壞[1]。目前我國(guó)煙草分類標(biāo)準(zhǔn)中，大多數(shù)關(guān)于煙草品質(zhì)特性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)都局限于對(duì)煙草外形的描述，給評(píng)價(jià)人員帶來了很大的困難。同時(shí)，煙葉分級(jí)人員評(píng)價(jià)煙草品質(zhì)主要是以感官和經(jīng)驗(yàn)，不同的煙葉分級(jí)人員在感官、經(jīng)驗(yàn)、分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)上存在著差異，單憑主觀判斷和經(jīng)驗(yàn)判斷，很容易導(dǎo)致評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確，從而影響到卷煙的采收和生產(chǎn)。因此，為避免在煙葉分級(jí)過程中由于煙葉分級(jí)人員主觀和經(jīng)驗(yàn)因素的影響，采用智能技術(shù)逐漸取代手工操作是今后煙草行業(yè)發(fā)展的方向。

　　2煙葉分級(jí)中的問題

　　在對(duì)煙葉分級(jí)的深入研究中，發(fā)現(xiàn)煙葉分級(jí)是對(duì)同一品種的煙葉進(jìn)行有效的品質(zhì)分級(jí)，然后按照分級(jí)情況對(duì)其進(jìn)行二次加工，以提高后期加工水平，保證煙草品質(zhì)。但是，由于煙葉基本要素的影響，往往會(huì)造成煙葉分級(jí)不精確等問題。同時(shí)，由于有關(guān)部門對(duì)煙葉品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)不足，在分級(jí)過程中缺少標(biāo)準(zhǔn)化的參照，導(dǎo)致了分級(jí)過程中存在著諸多問題。解決上述問題應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

　　第一，要強(qiáng)化煙葉分類工作的技術(shù)培訓(xùn)，提高有關(guān)工作人員的工作水平，及時(shí)有效地解決煙葉分類工作中存在的問題。

　　第二，要建立健全的煙葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)行統(tǒng)一的管理和評(píng)價(jià)，確保煙葉品質(zhì)的一致性。同時(shí)，可以加強(qiáng)技術(shù)人員之間的溝通和指導(dǎo)。

　　第三，各有關(guān)單位要加強(qiáng)對(duì)煙葉分級(jí)的監(jiān)督，建立相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督隊(duì)伍，對(duì)轄區(qū)內(nèi)的煙葉等級(jí)進(jìn)行隨機(jī)抽查。嚴(yán)格落實(shí)煙葉等級(jí)評(píng)定的各項(xiàng)指標(biāo)和要求，針對(duì)煙葉分級(jí)不符合規(guī)定、分級(jí)質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況，采取相應(yīng)的懲罰措施，并督促其進(jìn)行整改，提高分級(jí)質(zhì)量。

　　3應(yīng)用智能化技術(shù)進(jìn)行煙葉分級(jí)的優(yōu)勢(shì)

　　當(dāng)前，通過對(duì)煙草內(nèi)部的化學(xué)成份的測(cè)定，能夠?qū)煵葙|(zhì)量進(jìn)行客觀的判定和評(píng)價(jià)。但目前的技術(shù)還無法確定煙草內(nèi)在組成和煙草質(zhì)量之間的關(guān)系。因此，應(yīng)用化學(xué)成份作為參照方法對(duì)煙草進(jìn)行分類還有一些缺陷。在第42次有關(guān)煙草化學(xué)研究的研討會(huì)上，托馬斯對(duì)影像技術(shù)在香煙檢測(cè)和分類方面的運(yùn)用進(jìn)行了探討，為該領(lǐng)域的研究者開啟了探索之路[2]。近年來，隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)和圖象識(shí)別技術(shù)的迅速發(fā)展，煙葉分級(jí)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)更加便利。如何尋找一種適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展需要的分級(jí)方法，以智能制造取代手工分級(jí)，是提高卷煙質(zhì)量、提高效益的關(guān)鍵和困難。智能煙葉分級(jí)技術(shù)的關(guān)鍵是模仿人工眼睛識(shí)別煙葉品質(zhì)差別，并模仿人的大腦對(duì)煙草品質(zhì)等級(jí)進(jìn)行分類。而利用電腦視覺與智能辨識(shí)技術(shù)，則能夠達(dá)到上述要求，達(dá)到煙葉分級(jí)的目的。

　　4視覺識(shí)別技術(shù)在煙葉分級(jí)中的應(yīng)用

　　4.1圖像采集

　　要根據(jù)煙葉外形進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，首先要完成機(jī)器的學(xué)習(xí)。為了完成機(jī)器學(xué)習(xí)，必須給機(jī)器提供高分辨率的圖片，然后才能進(jìn)行分類。在拍攝高清圖像時(shí)，要獲得高分辨率的圖像，必須要有各種圖像采集裝置，并且要有數(shù)碼相機(jī)、CCD圖像傳感器、高分辨率掃描裝置。在不同條件下，根據(jù)采集的條件，選用不同的圖像采集裝置，以達(dá)到最佳的采集效果[3]。在進(jìn)行煙葉圖像采集過程中，由于外界環(huán)境的影響，往往會(huì)影響采集的清晰度。要保證后期的卷煙分類判別和清晰度不會(huì)受到影響，所有的外部因素都需要加以處理。此外，為防止煙葉分級(jí)過程中影像不穩(wěn)，必須對(duì)同一品種的煙葉進(jìn)行3次以上的影像采集，并將3次的數(shù)據(jù)全部錄入系統(tǒng)。另外，在采集過程中，要避免外界的光進(jìn)入，否則會(huì)影響到煙葉的等級(jí)和鑒別精度。

　　4.2圖像處理

　　在拍攝影像時(shí)，光線、角度、位置等諸多環(huán)境因素都會(huì)對(duì)影像產(chǎn)生一定的影響。這些因素都會(huì)使采集到的煙葉圖像質(zhì)量較差，從而影響到后續(xù)的機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器識(shí)別。因此，在采集完成后，除了要對(duì)圖像進(jìn)行優(yōu)化處理，還要對(duì)需要輸入的圖像進(jìn)行預(yù)處理。這種方法可以改善圖像的品質(zhì)和清晰度，對(duì)圖像中的噪聲進(jìn)行優(yōu)化，從而改善機(jī)器的識(shí)別和精確度，并去除不相關(guān)的圖像信息，增強(qiáng)圖像的效果。另外，該系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化圖形，降低后期機(jī)器的學(xué)習(xí)時(shí)間和費(fèi)用。

　　4.3煙葉外觀特征提取

　　通過對(duì)煙葉外形的分析，可以從煙葉圖像中提取出與煙葉分級(jí)有關(guān)的信息。因此，從圖像的分類準(zhǔn)則中提取出符合圖像分類準(zhǔn)則的信息是很有必要的。在這個(gè)過程中，該系統(tǒng)按照?qǐng)D象的分類準(zhǔn)則來完成圖像的處理，并建立一個(gè)原始的資料庫(kù)，未來的計(jì)算機(jī)辨識(shí)程式將會(huì)依據(jù)資料的來源來進(jìn)行辨識(shí)與分類。在具體的設(shè)備使用腳本中，根據(jù)分類準(zhǔn)則的要求，對(duì)所要辨識(shí)的煙草對(duì)象進(jìn)行主干信息的抽取。

　　4.4煙葉識(shí)別與分級(jí)

　　在對(duì)煙葉進(jìn)行分類和鑒別時(shí)，必須對(duì)煙葉進(jìn)行模糊辨識(shí)。該方法可以將不確定的辨識(shí)目標(biāo)進(jìn)行比較合理的歸類，以便今后能夠更好地進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識(shí)。煙葉采集裝置可以對(duì)進(jìn)入裝置的煙葉進(jìn)行自動(dòng)采集，對(duì)采集到的圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，并對(duì)與煙葉等級(jí)有關(guān)的信息進(jìn)行提取。在上述步驟結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所獲得的圖像進(jìn)行分類，并將分類結(jié)果上傳至用戶電腦中。此外，系統(tǒng)還會(huì)為使用者提供有關(guān)品質(zhì)水準(zhǔn)的分析與參考意見。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　隨著煙葉行業(yè)對(duì)卷煙質(zhì)量的不斷提高，傳統(tǒng)的手工分類技術(shù)已無法滿足企業(yè)的需要和需要，智能識(shí)別技術(shù)必然會(huì)取代人工技術(shù)。目前，我國(guó)煙葉圖像的采集與識(shí)別技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但還存在著許多問題需要進(jìn)一步研究和解決。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]焦方圓，申金媛，郝同盟.一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煙葉等級(jí)識(shí)別方法[J].食品與機(jī)械，2022，38（02）：222-227.

　　[2]魯夢(mèng)瑤，周強(qiáng)，姜舒文，王聰，陳棟，陳天恩.基于深度學(xué)習(xí)與多尺度特征融合的烤煙煙葉分級(jí)方法[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào)，2022，43（01）：158-166.

　　[3]劉東來.基于機(jī)器視覺的煙葉分級(jí)關(guān)鍵技術(shù)分析[J ].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備，2020（11）：18-19+22.

　　毛燕麟：1988.02.28，男。福建省龍巖市長(zhǎng)汀縣。經(jīng)濟(jì)師。研究方向：煙葉分級(jí)。

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