(19) 中 华 人 民 共 和 国 国 家 知 识 产 权 局 (12) 发 明 专 利 申 请 (21) 申 请 号 201410277354.0 (22) 申 请 日 2014.06.19 (10) 申 请 公 布 号 CN 104020095 A (43) 申 请 公 布 日 2014.09.03 (51)Int.Cl. G01N 15/08 (2006.01) (71) 申 请 人 广 东 中 烟 工 业 有 限 责 任 公 司 地 址 510000 广 东 省 广 州 市 天 河 区 林 和 西 横 路 186 号 8-16 楼 申 请 人 中 国 科 学 院 合 肥 物 质 科 学 研 究 院 中 国 烟 草 总 公 司 郑 州 烟 草 研 究 院 安 徽 中 烟 工 业 有 限 责 任 公 司 湖 北 中 烟 工 业 有 限 责 任 公 司 (72) 发 明 人 方 细 玲 李 旭 华 张 龙 彭 莉 科 刘 丹 叶 长 文 陈 宸 张 勍 徐 迎 波 叶 明 樵 赵 文 平 谢 定 海 (74) 专 利 代 理 机 构 北 京 集 佳 知 识 产 权 代 理 有 限 公 司 11227 代 理 人 曹 志 霞 权 利 要 求 书 1 页 说 明 书 4 页 4 页 附 附 图 图 2 页 2 页 CN 104020095 A (54) 发 明 名 称 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 (57) 摘 要 本 发 明 公 开 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 包 括 如 下 步 骤 :1) 利 用 三 维 测 量 装 置 检 测 待 测 卷 烟 小 盒 的 小 盒 外 切 体 积 ;2) 拆 开 待 测 卷 烟 小 盒 的 包 装, 根 据 盒 内 烟 支 的 排 列 情 况 在 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 查 找 出 所 述 待 测 卷 烟 小 盒 内 烟 支 的 排 列 模 型, 并 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度, 计 算 卷 烟 小 盒 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 ;3) 将 小 盒 初 始 包 装 体 积 小 盒 外 切 体 积 带 入 公 式 计 算 得 到 卷 烟 小 盒 空 隙 率 ; 其 中, 所 述 小 盒 外 切 体 积 指 卷 烟 小 盒 的 最 小 外 切 长 方 体 积, 小 盒 初 始 包 装 体 积 指 小 盒 内 所 有 烟 支 按 照 排 列 模 型 排 列 时 所 占 的 最 小 外 接 立 方 体 体 积 ;k 是 指 卷 烟 小 盒 的 必 要 空 间 系 数
权 利 要 求 书 1/1 页 1. 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 其 特 征 在 于, 包 括 如 下 步 骤 : 1) 利 用 三 维 测 量 装 置 检 测 待 测 卷 烟 小 盒 的 小 盒 外 切 体 积 ; 2) 拆 开 待 测 卷 烟 小 盒 的 包 装, 根 据 盒 内 烟 支 的 排 列 情 况 在 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 查 找 出 所 述 待 测 卷 烟 小 盒 内 烟 支 的 排 列 模 型, 并 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度, 计 算 卷 烟 小 盒 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 ; 3) 将 小 盒 初 始 包 装 体 积 小 盒 外 切 体 积 带 入 公 式 k = 0.2, 计 算 得 到 卷 烟 小 盒 空 隙 率 ; 其 中, 所 述 小 盒 外 切 体 积 指 卷 烟 小 盒 的 最 小 外 切 长 方 体 积, 小 盒 初 始 包 装 体 积 指 卷 烟 小 盒 内 所 有 烟 支 按 照 排 列 模 型 排 列 时 所 占 的 最 小 外 接 立 方 体 体 积 ;k 是 指 卷 烟 小 盒 的 必 要 空 间 系 数 2. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 其 特 征 在 于, 所 述 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 包 括 如 下 烟 支 排 列 模 型 : 第 一 排 列 模 型, 其 为 三 层, 由 上 至 下 每 层 依 次 有 7 根 6 根 7 根 烟 支 ; 第 二 排 列 模 型, 其 为 三 层, 由 上 至 下 每 层 依 次 有 7 根 7 根 6 根 烟 支 ; 第 三 排 列 模 型, 其 为 两 层, 两 层 均 为 10 根 烟 支 3. 如 权 利 要 求 2 所 述 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 其 特 征 在 于, 第 一 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 V 为 : 第 二 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 V 为 : 第 三 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 为 V 为 :V = l 10d 2d ; 其 中,l 为 烟 支 的 长 度,d 为 烟 支 的 直 径 4. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 其 特 征 在 于, 步 骤 2) 中, 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度 时 采 用 直 尺 或 游 标 卡 尺 或 螺 旋 测 微 器 进 行 测 量 5. 如 权 利 要 求 1 所 述 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 其 特 征 在 于, 步 骤 2) 中, 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度 时 采 用 光 电 测 量 法 或 图 像 测 量 法 进 行 测 量 2
说 明 书 1/4 页 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 技 术 领 域 [0001] 本 发 明 涉 及 一 种 限 制 卷 烟 过 度 包 装 的 技 术 领 域, 尤 其 本 发 明 涉 及 一 种 限 制 卷 烟 过 度 包 装 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 背 景 技 术 [0002] 在 限 制 商 品 过 度 包 装 的 大 环 境 下, 卷 烟 过 度 包 装 问 题 不 容 忽 视 烟 草 行 业 针 对 该 问 题, 提 出 了 包 括 限 制 包 装 空 隙 率 限 制 商 标 纸 成 本 比 重 禁 止 异 形 包 装 等 具 体 措 施, 有 效 地 遏 制 了 卷 烟 商 品 的 过 度 包 装 [0003] 卷 烟 包 装 空 隙 率 是 考 察 卷 烟 商 品 是 否 过 度 包 装 的 重 要 途 径 在 烟 草 行 业, 卷 烟 包 装 空 隙 率 指 包 装 内 不 必 要 的 ( 除 烟 支 及 初 始 包 装 外 的 ) 空 间 体 积 与 卷 烟 产 品 包 装 体 积 的 比 率, 通 过 卷 烟 初 始 包 装 ( 小 盒 ) 与 条 盒 的 体 积 比 来 量 化 该 空 隙 率 的 量 化 方 法 并 未 能 很 好 地 考 察 小 盒 内 的 空 隙 率, 一 些 卷 烟 生 产 企 业 为 营 造 高 档 次 的 消 费 体 验, 将 小 盒 内 的 空 间 设 计 复 杂 化 豪 华 化, 存 在 过 度 包 装 倾 向 限 制 小 盒 空 隙 率 是 限 制 小 盒 过 度 包 装 的 有 效 途 径, 但 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 尚 未 提 出 [0004] 由 此 可 见, 如 何 提 供 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 以 判 断 卷 烟 小 盒 是 否 过 度 包 装, 这 是 本 领 域 目 前 需 要 解 决 的 技 术 问 题 发 明 内 容 [0005] 本 发 明 的 目 的 在 于, 提 供 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 以 判 断 卷 烟 小 盒 是 否 过 度 包 装 [0006] 为 解 决 以 上 技 术 问 题, 本 发 明 的 技 术 方 案 是 : [0007] 一 种 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法, 包 括 如 下 步 骤 : [0008] 1) 利 用 三 维 测 量 装 置 检 测 待 测 卷 烟 小 盒 的 小 盒 外 切 体 积 ; [0009] 2) 拆 开 待 测 卷 烟 小 盒 的 包 装, 根 据 盒 内 烟 支 的 排 列 情 况 在 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 查 找 出 所 述 待 测 卷 烟 小 盒 内 烟 支 的 排 列 模 型, 并 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度, 计 算 卷 烟 小 盒 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 ; [0010] 3) 将 小 盒 初 始 包 装 体 积 小 盒 外 切 体 积 带 入 公 式 k = 0.2, 计 算 得 到 卷 烟 小 盒 空 隙 率 ; [0011] 其 中, 所 述 小 盒 外 切 体 积 指 卷 烟 小 盒 的 最 小 外 切 长 方 体 积, 小 盒 初 始 包 装 体 积 指 卷 烟 小 盒 内 所 有 烟 支 按 照 排 列 模 型 排 列 时 所 占 的 最 小 外 接 立 方 体 体 积 ;k 是 指 卷 烟 小 盒 的 必 要 空 间 系 数 [0012] 优 选 地, 所 述 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 包 括 如 下 烟 支 排 列 模 型 : [0013] 第 一 排 列 模 型, 其 为 三 层, 由 上 至 下 每 层 依 次 有 7 根 6 根 7 根 烟 支 ; [0014] 第 二 排 列 模 型, 其 为 三 层, 由 上 至 下 每 层 依 次 有 7 根 7 根 6 根 烟 支 ; 3
说 明 书 2/4 页 [0015] 第 三 排 列 模 型, 其 为 两 层, 两 层 均 为 10 根 烟 支 [0016] 优 选 地, 第 一 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 V 为 : [0017] 第 二 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 V 为 : [0018] 第 三 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 为 V 为 :V = l 10d 2d ; [0019] 其 中,l 为 烟 支 的 长 度,d 为 烟 支 的 直 径 [0020] 优 选 地, 步 骤 2) 中, 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度 时 采 用 直 尺 或 游 标 卡 尺 或 螺 旋 测 微 器 进 行 测 量 [0021] 优 选 地, 步 骤 2) 中, 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度 时 采 用 光 电 测 量 法 或 图 像 测 量 法 进 行 测 量 [0022] 与 现 有 的 卷 烟 包 装 空 隙 率 测 量 方 法 相 比, 本 发 明 有 以 下 优 点 : [0023] 烟 草 行 业 现 有 的 包 装 空 隙 率 测 量 方 法 是 考 察 卷 烟 条 盒 与 卷 烟 小 盒 之 间 的 空 隙 率, 旨 在 限 制 卷 烟 条 盒 的 过 度 包 装, 而 本 发 明 针 对 卷 烟 小 盒 包 装 的 空 隙 率, 用 于 考 察 卷 烟 小 盒 与 烟 支 之 间 的 空 隙 率, 旨 在 限 制 卷 烟 小 盒 的 过 度 包 装 本 发 明 利 用 三 维 检 测 装 置 测 量 卷 烟 小 盒 的 最 小 外 切 长 方 体 体 积, 相 比 用 直 尺 游 标 卡 尺 等 工 具, 具 有 更 高 的 测 量 效 率 和 精 度 附 图 说 明 [0024] 图 1 为 本 发 明 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 的 流 程 图 ; [0025] 图 2 为 卷 烟 小 盒 内 烟 支 第 一 排 列 模 型 示 意 图 [0026] 图 3 为 卷 烟 小 盒 内 烟 支 第 二 排 列 模 型 示 意 图 [0027] 图 4 为 卷 烟 小 盒 内 烟 支 第 三 排 列 模 型 示 意 图 具 体 实 施 方 式 [0028] 本 发 明 的 卷 烟 小 盒 空 隙 率 指 卷 烟 小 盒 内 不 必 要 的 空 间 体 积 与 小 盒 空 间 体 积 的 比 率, 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 测 定 方 法 指 获 取 该 比 率 的 方 法 小 盒 内 不 必 要 的 空 间 体 积 指 小 盒 包 装 体 积 与 初 始 包 装 体 积 的 差 值, 小 盒 外 切 体 积 指 小 盒 的 最 小 外 切 立 方 体 体 积, 初 始 包 装 体 积 指 小 盒 内 所 有 烟 支 按 照 特 定 的 排 列 规 则 排 列 时 所 占 的 最 小 外 接 立 方 体 体 积 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 计 算 方 法 如 下 : [0029] [0030] 上 式 中 k 指 卷 烟 小 盒 的 必 要 空 间 系 数 卷 烟 小 盒 必 要 的 空 间 体 积 指 用 于 保 护 或 固 定 烟 支 所 需 要 的 空 间, 本 发 明 中 k 的 取 值 为 0.2 本 发 明 采 用 三 维 检 测 装 置 测 量 小 盒 外 切 体 积, 通 过 烟 支 排 列 模 型, 结 合 烟 支 的 长 度 直 径, 计 算 小 盒 的 初 始 包 装 体 积 [0031] 本 发 明 的 目 的 是 通 过 以 下 技 术 方 案 来 实 现 的 : [0032] 本 发 明 采 用 的 小 盒 外 切 体 积 测 量 方 法 基 于 线 结 构 光 的 3D 成 像 技 术, 使 用 线 结 构 光 扫 描 处 于 旋 转 台 上 的 卷 烟 小 盒, 结 构 光 在 卷 烟 小 盒 的 空 间 调 制 下 产 生 变 形, 利 用 图 像 分 析 算 法 处 理 调 制 后 的 结 构 光, 从 中 提 取 卷 烟 小 盒 的 空 间 信 息, 通 过 卷 烟 小 盒 随 旋 转 台 旋 转, 实 现 对 卷 烟 小 盒 360 度 的 全 方 位 扫 描, 从 而 获 得 卷 烟 小 盒 的 空 间 点 云, 实 现 卷 烟 小 盒 的 三 4
说 明 书 3/4 页 维 重 建 从 卷 烟 小 盒 的 空 间 点 云 信 息 中 拟 合 出 卷 烟 小 盒 的 外 切 长 方 体 长 宽 高, 从 而 测 得 小 盒 的 最 小 外 切 长 方 体 体 积 [0033] 本 发 明 中 卷 烟 小 盒 的 初 始 包 装 体 积 通 过 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库, 结 合 烟 支 长 度 直 径, 计 算 获 得 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 根 据 现 有 常 见 的 烟 支 排 列 模 型 组 成, 本 发 明 中 给 出 三 种 类 型 的 排 列 模 型, 第 一 排 列 模 型 如 图 1 所 示, 为 7/6/7 模 型, 包 括 三 层, 每 层 由 下 至 上 依 次 包 括 7 6 7 根 烟 支 ; 第 二 排 列 模 型 如 图 2 所 示, 为 7/7/6 型, 包 括 三 层, 每 层 由 下 至 上 依 次 包 括 7 7 6 根 烟 支 ; 第 三 排 列 模 型 如 图 3 所 示, 包 括 两 层, 每 层 均 包 括 10 根 烟 支 在 实 际 生 产 中, 并 不 局 限 于 本 发 明 具 体 实 施 方 式 给 出 的 这 三 种 模 型, 别 的 模 型 同 样 也 能 适 用 本 发 明 的 方 法 卷 烟 小 盒 初 始 包 装 体 积 根 据 每 种 模 型 中 烟 支 的 排 列 方 式, 计 算 初 始 包 装 的 长 宽 高, 具 体 计 算 中 运 用 到 的 烟 支 长 度 和 直 径 可 以 采 用 直 尺 游 标 卡 尺 螺 旋 测 微 器 光 电 测 量 法 图 像 测 量 法 等 方 法 测 量 获 得 [0034] 参 见 图 1, 本 发 明 测 定 方 法 的 具 体 步 骤 如 下 : [0035] 1) 利 用 三 维 测 量 装 置 检 测 卷 烟 小 盒 的 小 盒 外 切 体 积 : 三 维 测 量 装 置 时 的 具 体 工 作 过 程 为 : 获 取 卷 烟 小 盒 的 3D 点 云, 对 卷 烟 小 盒 进 行 3D 重 建, 并 提 取 卷 烟 小 盒 最 小 外 接 长 方 体 体 积 ; [0036] 2) 拆 开 待 测 卷 烟 小 盒 的 包 装, 根 据 盒 内 烟 支 的 排 列 情 况 在 预 设 的 烟 支 排 列 模 型 库 中 查 找 出 所 述 待 测 卷 烟 小 盒 内 烟 支 的 排 列 模 型, 并 测 量 烟 支 的 直 径 和 长 度, 计 算 卷 烟 小 盒 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 ; [0037] 3) 将 小 盒 初 始 包 装 体 积 小 盒 外 切 体 积 带 入 公 式 计 算 得 到 卷 烟 小 盒 空 隙 率 [0038] 其 中, 三 维 测 量 装 置 为 现 有 技 术 的 已 有 装 置, 本 实 施 例 对 其 结 构 及 功 能 不 再 赘 述 [0039] 为 使 本 发 明 的 技 术 方 案 更 加 清 楚, 以 下 结 合 附 图 通 过 具 体 的 实 施 例 来 对 本 发 明 进 行 详 细 说 明 [0040] 本 实 施 例 的 方 法 包 括 如 下 步 骤 : [0041] 1) 将 未 拆 封 的 待 测 卷 烟 小 盒 放 在 3D 测 量 仪 器 的 旋 转 平 台 上 ; [0042] 2) 启 动 3D 测 量 仪 器, 扫 描 待 测 卷 烟 小 盒, 对 卷 烟 小 盒 进 行 三 维 重 建, 软 件 从 重 建 出 的 点 云 中 提 取 卷 烟 小 盒 的 外 切 长 方 体, 并 计 算 输 出 小 盒 的 最 小 外 切 立 方 体 体 积 ; [0043] 3) 拆 开 待 测 卷 烟 小 盒, 查 看 烟 支 的 排 列 方 式, 对 比 附 图 中 的 各 种 排 列 方 式, 确 定 烟 支 排 列 模 型 ; [0044] 4) 测 量 烟 支 的 长 度 l 和 直 径 d ; [0045] 5) 参 照 图 2 图 3 图 4 给 出 的 预 设 烟 支 排 列 模 型 库 中 的 排 列 模 型, 将 烟 支 的 长 度 和 直 径 带 入 到 烟 支 排 列 模 型 的 体 积 计 算 公 式 中, 计 算 模 型 中 的 长 (L) 宽 (W) 高 (H), 其 乘 积 记 为 小 盒 初 始 包 装 体 积 ; [0046] 6) 根 据 卷 烟 小 盒 空 隙 率 的 计 算 方 法, 将 小 盒 初 始 包 装 体 积 小 盒 外 切 体 积 带 入 公 式, 计 算 得 到 小 盒 空 隙 率 [0047] 其 中, 第 一 排 列 模 型 7/6/7 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 的 计 算 公 式 为 : 5
[0048] [0049] L = l,w = 7d, 说 明 书 4/4 页 [0050] 其 中, 第 二 排 列 模 型 7/7/6 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 的 计 算 公 式 为 : [0051] [0052] L = l,w = 7d, [0053] 其 中, 第 三 排 列 模 型 10 2 排 列 模 型 的 小 盒 初 始 包 装 体 积 的 计 算 公 式 为 : [0054] V = L*W*H = l 10d 2d [0055] L = l,w = 10d,H = 2d [0056] 以 上 仅 是 本 发 明 的 优 选 实 施 方 式, 应 当 指 出 的 是, 上 述 优 选 实 施 方 式 不 应 视 为 对 本 发 明 的 限 制, 本 发 明 的 保 护 范 围 应 当 以 权 利 要 求 所 限 定 的 范 围 为 准 对 于 本 技 术 领 域 的 普 通 技 术 人 员 来 说, 在 不 脱 离 本 发 明 的 精 神 和 范 围 内, 还 可 以 做 出 若 干 改 进 和 润 饰, 这 些 改 进 和 润 饰 也 应 视 为 本 发 明 的 保 护 范 围 6
说 明 书 附 图 1/2 页 图 1 图 2 图 3 7
说 明 书 附 图 2/2 页 图 4 8