《卷煙包灰性能測試方法》

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ICS

CCSYC

中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YC/T××—20××

卷煙包灰性能測試方法

Determinationofashcharacterizationofburning

cigarettes

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

202×-××-××發(fā)布202×-××-××實(shí)施

國家煙草專賣局發(fā)布

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前言

本文件按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》

的規(guī)定起草。

本文件由國家煙草專賣局提出。

本文件由全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會卷煙分技術(shù)委員會（SAC/TC144/SC1）歸口。

本文件起草單位：。

本文件主要起草人：。

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卷煙包灰性能測試方法

1范圍

本文件規(guī)定了使用計算機(jī)視覺法測定卷煙包灰的原理、測試系統(tǒng)、調(diào)節(jié)和測試環(huán)境、試驗(yàn)

步驟、結(jié)果的計算和表示及試驗(yàn)報告的要求，并描述了包灰顏色、縮灰率、裂口率、炭線寬度、

炭線整齊度的測定方法。

本文件適用于卷煙包灰的測定。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的

引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有

的修改單）適用于本文件。

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB/T16447煙草及煙草制品調(diào)節(jié)和測試的大氣環(huán)境

GB/T16450常規(guī)分析用吸煙機(jī)定義和標(biāo)準(zhǔn)條件

GB/T19609卷煙用常規(guī)分析用吸煙機(jī)測定總粒相物和焦油

GB/T27667光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評價畸變的測定

GB/T41864信息技術(shù)計算機(jī)視覺術(shù)語

CIE159色彩管理系統(tǒng)的顏色知覺模型

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

卷煙包灰ashcharacterization

卷煙燃燒時灰柱的外觀形貌。

3.2

數(shù)字圖像digitalimage

通過感光傳感器采集的圖像，以矩陣的形式表示。

3.3

灰度grayscale

一種圖像亮度表示方式，僅表示圖像中每一個像素的亮度信息。

注：灰度通常從最暗（黑色，灰度為0）到最亮（白色，灰度為最大值），通常將灰度劃分為256個等級，

其中0代表最暗等級，255代表最亮等級。

[來源：GB/T41864-2022，3.1.6]

3.4

包灰顏色ashcolor

數(shù)字圖像中卷煙包灰區(qū)域所有像素的灰度均值。

3.5

裂口率ashcrackrate

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卷煙包灰區(qū)域破裂面積與包灰區(qū)域面積之比，以百分比表示。

3.6

縮灰率ashshrinkagerate

卷煙包灰區(qū)域的收縮程度，以百分比表示。

3.7

炭線charline

卷煙包灰灰柱底部因卷煙紙?zhí)炕纬傻暮谏€條狀區(qū)域。

3.8

炭線寬度widthofcharline

炭線區(qū)域的寬度均值，單位為毫米（mm）。

3.9

炭線整齊度uniformityofcharline

炭線區(qū)域沿卷煙軸向最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的距離，單位為毫米（mm）。

3.10

顏色模型colormodel

一種利用基本顏色元素表示顏色的數(shù)學(xué)模型。

注：常用的顏色模型包括RGB（以紅色（Red）、綠色（Green）和藍(lán)色（Blue）為基本顏色分量、HSI

（以色調(diào)（Hue）、飽和度（Saturation）和強(qiáng)度(Intensity）為基本顏色分量）、YCbCr（以亮度、藍(lán)色和

紅色為基本顏色分量）、CMYK（以青（Cyan）、品紅(Magenta）、黃（Yellow）和黑（K）為基本顏色分

量）等。

[來源：GB/T41864-2022，3.1.12]

4原理

通過CCD或CMOS等感光傳感器獲取卷煙包灰的數(shù)字圖像，通過圖像分割、輪廓檢測、

形態(tài)學(xué)變換、連通域測量等計算機(jī)視覺方法，獲取卷煙的包灰顏色、裂口率、縮灰率、炭線寬

度、炭線整齊度信息。卷煙包灰示意圖見圖1。

標(biāo)引序號說明：

1—裂口；

2—包灰區(qū)；

3—炭線。

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圖1卷煙包灰示意圖

5測試系統(tǒng)

5.1概述

基于計算機(jī)視覺的卷煙包灰測試系統(tǒng)應(yīng)包含但不限于以下部分：抽吸系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、處

理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。

5.2抽吸系統(tǒng)

卷煙夾持器的軸線應(yīng)與水平面垂直，其它性能應(yīng)滿足GB/T16450的要求。

5.3輸入系統(tǒng)

5.3.1組成

輸入系統(tǒng)主要包括成像系統(tǒng)和圖像采集卡兩個部分，成像系統(tǒng)用于將被檢測對象轉(zhuǎn)換為圖

像信號，通常由照明光源、鏡頭和攝像機(jī)等組成；圖像采集卡用于將圖像信號采集到計算機(jī)中。

5.3.2技術(shù)要求

5.3.2.1照明光源

光源的波長應(yīng)覆蓋400nm~780nm，色溫為5000K~6500K，照明均勻性不小于0.75。

5.3.2.2亮度準(zhǔn)確性

輸入系統(tǒng)應(yīng)能夠通過標(biāo)準(zhǔn)色卡等標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行亮度校準(zhǔn)，亮度準(zhǔn)確性不大于5%。

5.3.2.3畸變率

圖像幾何畸變（PHD）值不大于1%。計算方法按照GB/T27667的附錄B。

5.3.2.4視場范圍

視場范圍徑向不小于30mm，軸向不小于120mm。

5.3.2.5圖像顏色模型

圖像顏色模型應(yīng)符合CIE159要求的RGB模型。

5.3.2.6像素尺寸

圖像應(yīng)滿足單個像素尺寸不大于0.005mm。

5.4處理系統(tǒng)

5.4.1基本要求

處理系統(tǒng)采用計算機(jī)視覺方法實(shí)現(xiàn)圖像檢測處理，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像分割、輪廓檢測、形態(tài)學(xué)

變換、連通域測量等操作。

5.4.2技術(shù)要求

5.4.2.1圖像顏色空間轉(zhuǎn)換

應(yīng)能實(shí)現(xiàn)待測圖像在RGB顏色空間和CIELAB顏色空間的互相轉(zhuǎn)換。

5.4.2.2圖像分割

應(yīng)能將圖像分隔成包灰區(qū)、裂口區(qū)、炭線區(qū)等。

5.5輸出系統(tǒng)

輸出系統(tǒng)用于輸出處理系統(tǒng)的結(jié)果，包括顏色，分割后各區(qū)域的面積、尺寸等信息。

6調(diào)節(jié)和測試環(huán)境

調(diào)節(jié)和測試大氣環(huán)境應(yīng)符合GB/T16447的要求。

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7試驗(yàn)步驟

7.1按照儀器設(shè)備說明書對測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，以滿足操作使用要求。

7.2將試樣向下插入卷煙夾持器，使濾嘴端面正好接觸捕集器內(nèi)的有孔墊片。插入時應(yīng)避免漏

氣或使煙支變形。調(diào)整試樣的位置，使卷煙紙搭口區(qū)背面正對成像系統(tǒng)的鏡頭，確保試樣與水

平面垂直。拍攝未點(diǎn)燃的試樣圖像并保存。

7.3點(diǎn)燃試樣，按GB/T19609中7.6.3的抽吸條件進(jìn)行抽吸，從第二口開始，每次抽吸結(jié)束后10s

時，拍攝試樣圖像，使用圖像處理系統(tǒng)提取并計算炭線區(qū)的寬度和整齊度。

7.4當(dāng)燃燒線達(dá)到煙支卷煙紙部分長度的約60％時，結(jié)束抽吸過程。抽吸過程結(jié)束10s時拍攝試

樣圖像，使用圖像處理系統(tǒng)識別并分割提取圖像中的炭線，提取炭線以上的包灰區(qū)，計算包灰

區(qū)面積、裂口區(qū)面積，獲取炭線列數(shù)、炭線最高點(diǎn)和最低點(diǎn)位置。

7.5對照7.2中拍攝的未點(diǎn)燃試樣圖像，提取炭線以上的煙支區(qū)域，計算包灰區(qū)燃燒前面積。

7.6應(yīng)剔除燃燒過程中出現(xiàn)部分或全部區(qū)域掉落或有明顯缺陷的試樣。

7.7每一樣品至少測試20支試樣。

8結(jié)果的計算和表示

8.1要求

計算所有試樣測試結(jié)果的算術(shù)平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)。按照GB/T

8170的規(guī)定修約到1位小數(shù)。

8.2包灰顏色

以樣品包灰區(qū)數(shù)字圖像的所有像素的灰度平均值表示，結(jié)果以灰階或百分比表示。

a）灰階表示法

以CIELAB顏色空間的數(shù)字圖像中卷煙包灰區(qū)所有像素L值的平均值從[0%~100%]范圍

映射到[0~255]范圍內(nèi)的數(shù)值表示；

b）百分比表示法

以CIELAB顏色空間的數(shù)字圖像中卷煙包灰區(qū)所有像素L值的平均值表示，量值范圍

[0%~100%]。

8.3裂口率

裂口率按式（1）進(jìn)行計算：

………（1）

2

式中：