(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210887320.8 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 上海市农业科 学院 地址 201106 上海市闵行区北翟路2 901号 (72)发明人 马超　李琳一　徐识溥　王运圣　 (74)专利代理 机构 成都华复知识产权代理有限 公司 512 98 专利代理师 何桂英 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06T 7/00(2017.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06V 20/60(2022.01)G06N 3/08(2006.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于二次成像的烟叶分级系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于二次成像的烟 叶分 级系统， 包括拍摄箱， 所述第一空腔的内顶部集 成有多对D65标准光源， 所述第一空腔的内底部 中心位置设置有单反相机， 所述第一空腔的一侧 壁上安装工控机， 所述第一空腔的一侧内壁上安 装有与工控机相对应的继电器， 所述载物层上等 距设置有多组LED光源， 所述载物层上安装有真 空泵， 所述载物层上位于LED光源和真空泵上方 覆盖有带有通孔的导光板， 所述工控机包含一套 定制烟叶分级系统软件。 本发明能够针对烟叶烤 制后的色彩以及褶皱使其对于叶脉特征的提取， 提取叶片表 面特征同时， 利用叶片与叶脉的透光 率不同进行叶脉提取， 最后将采集到的叶片特征 推入预先训练得到的神经网络模型后得到分类 等级结果。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 115293544 A 2022.11.04 CN 115293544 A 1.一种基于二次成像的烟叶分级系统， 包括拍摄箱(1)， 其特征在于： 所述拍摄箱(1)呈 透明设置， 所述拍摄箱(1)的上端设置有第一空腔， 所述第一空腔的内顶部集成有多对D65 标准光源(2)， 所述第一空腔的内底部中心位置设置有单反相机(3)， 所述第一空腔的一侧 壁上安装工控机(4)， 所述第一空腔的一侧内壁上安装有与工控机(4)相对应的继电器(5)， 所述第一空腔的两侧内壁上对称安装有两组风扇(6)， 所述拍摄箱(1)内部位于第一空腔的 下方设置有 载物层(7)， 所述载物层(7)上等距设置有多组LED光源(8)， 所述载物层(7)上安 装有真空泵(9)， 所述载物层(7)上位于LED光源(8)和真空泵(9)上方覆盖有带有通孔的导 光板(10)， 所述工控机(4)包 含一套定制烟叶分级系统软件。 2.根据权利要求1所述的一种基于二次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述D65标 准光源(2)分布为均匀分布于顶端， 能够真实还原烟叶表面色彩。 3.根据权利要求1所述的一种基于二 次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述单反相 机(3)搭配一颗 定焦镜头， 采用人工伺服定焦方式拍摄。 4.根据权利要求1所述的一种基于二 次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述单反相 机(3)剔除电池仓中电池， 改用一颗不间断电源为 其提供续航。 5.根据权利要求1所述的一种基于二次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述风扇 (6)带有自动控温装置， 当拍摄箱(1)内部温度超40℃则自动开启。 6.根据权利要求1所述的一种基于二 次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述工控机 (4)以及相连的继电器(5)与顶部D65标准光源(2)、 载物层(7)的LED光源(8)和真空泵(9)相 连， 依照定制烟叶分级系统软件预设命令进行电源开关动作。 7.根据权利要求1所述的一种基于二 次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述导光板 (10)由纯色非透明的亚克力板 贴合导光膜制成， 其打孔位置按照叶片大小均值居中呈细长 椭圆形分布。 8.根据权利要求1所述的一种基于二 次成像的烟叶分级系统， 其特征在于： 所述定制烟 叶分级系统软件的控制流 程为： 第一步， 整体系 统通电启动， 相机载入设置， 继电器载入设置， 真空泵开启， D65光源预 热3分钟； 第二步， 单击工控机发送拍摄指令， 系统自动拍摄正光源图像， 记录到正光源图像后系 统立即自动打开背光源拍摄背光源图像， 储 存拍摄记录； 第三步， 调用拍摄记录分析图像内容， 针对同一叶片的正反光源分析叶片的颜色、 纹理 形状以及孔洞数量 等信息， 特有的， 依照背光源图像分析叶片叶脉 特征； 第四步， 将采集到的叶片特征推入预先训练得到的神经网络模型后得到分类等级结 果。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115293544 A 2一种基于二次成像的烟叶分级系统 技术领域 [0001]本发明属于烟叶分级技 术领域， 具体涉及一种基于二次成像的烟叶分级系统。 背景技术 [0002]烟叶分级是烟草行业较为费时费力的环节， 往往由经验丰富的工人依照成熟度、 叶片结构、 油分、 身份、 色度、 长度、 残伤7个品质因素进 行组内分级。 这个过程严重依赖工人 的经验以及工作态度， 并且传统人工烟叶分拣的现场空气浑浊、 存在火灾安全隐患等问题 已成为烟叶分拣行业的痛点。 [0003]随着科学随着科技的发展， 目前多通过图像识别等技术对烟叶进行智能分级， 从 而节省人工和提高效率。 申请号： CN202210306574.6公开了一种用于烟叶智能分级处理的 烟叶正反面图像合成方法中指出利用烟叶正反图像生成6维原始图像然后使用再通过神经 网络进行图像处理和识别。 公开号： CN114689542A公开了一种基于近红外光谱的完整烟叶 快速定性判别方法中指出利用光谱数据对叶片进行主成分 分析后进行分类识别。 [0004]以上提及的类似方法中都存在烟叶褶皱影响拍摄， 所取特征维度数量偏低不利于 神经网络收敛， 设备条件要求较高等问题不利于推广应用。 此外， 由于烟叶烤制后的色彩以 及褶皱使其对于叶脉特征的提取非常困难， 但同时叶脉特征是烟叶分级中关于叶片部位判 定的重要依据。 为 解决以上问题， 本发明提出一种基于二次成像的烟叶分级系统。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种基于二次成像的烟叶分级系统， 本发明能够针对烟叶 烤制后的色彩以及褶皱使其对于叶脉特征的提取， 通过正光源与背光源对同一叶片的两次 拍摄实现定位烟叶， 提取叶片表面特征同时， 利用叶片与叶脉的透光率不同进 行叶脉提取， 同时为保障拍摄间隙叶片不 发生回缩形变， 底部增加真空泵与叶片形态的开孔分布达到固 定叶片防止形变的目的， 最后 将采集到的叶片特征推入预先训练得到的神经网络模型后得 到分类等级结果， 以解决上述背景技 术中提出现有技 术中的问题。 [0006]为实现上述目的， 本发明采用了如下技 术方案： [0007]一种基于二次成像的烟叶分级系统， 包括拍摄箱， 所述拍摄箱呈透明设置， 所述拍 摄箱的上端设置有第一空腔， 所述第一空腔的内顶部集成有多对D 65标准光源， 所述第一空 腔的内底部中心位置设置有单反相 机， 所述第一空腔的一侧 壁上安装工控机， 所述第一空 腔的一侧内壁上安装有与工控机相对应的继电器， 所述第一空腔的两侧内壁上对称安装有 两组风扇， 所述拍摄箱内部位于第一空腔的下方设置有载物层， 所述载物层上等距设置有 多组LED光源， 所述载物层上安装有真空泵， 所述载物层上位于LED光源和真空泵上方覆盖 有带有通 孔的导光板， 所述工控机包 含包含一套定制烟叶分级系统软件。 [0008]优选的， 所述D6 5标准光源分布为均匀分布于顶端， 能够真实还原烟叶表面色彩。 [0009]优选的， 所述单反相机搭配一颗 定焦镜头， 采用人工伺服定焦方式拍摄。 [0010]优选的， 所述单反相机剔除电池仓中电池， 改用一颗不间断电源为 其提供续航。说　明　书 1/3 页 3 CN 115293544 A 3