一种卷烟真伪鉴别装置及方法

摘要

本发明提出一种卷烟真伪鉴别装置，包括图像采集模块、微型计算机、显示模块、电源模块，以及箱体、支架、固定底座、辅助光源，其中，图像采集模块的输出端与微型计算机的输入端连接，微型计算机的输出端与显示模块的输入端连接；电源模块的输出端分别与图像采集模块、微型计算机、显示模块的供电端电性连接；微型计算机、显示模块、电源模块设置在箱体内；显示模块设置在箱体正面；箱体正面底部开口设置，固定底座设置在箱体内底部；图像采集模块经支架连接固定在箱体内且于固定底座上方；辅助光源设置在箱体内且于图像采集模块下方。本发明还提出了一种卷烟真伪鉴别方法，通过对卷烟图像进行分类并选择相应的判别算法对卷烟真伪进行鉴别。

说明书

技术领域

本发明涉及烟草鉴别设备领域，更具体地，涉及一种卷烟真伪鉴别装置及方法。

背景技术

卷烟真伪鉴别是专卖市场检查的核心技能，多年来一线稽查人员主要运用感观鉴别法对卷烟进行鉴别。但是，近年来，卷烟零售户持续增长，卷烟制假水平越来越高，给一线稽查人员带来很大压力和挑战。目前一线稽查人员在进行鉴别真伪作业时，一般是配备执法包，执法包内包括放大镜、钢尺、电筒、紫外光灯等专业执法工具，配合执法工具对烟草逐一进行观察鉴别，存在鉴别效率低的问题。

目前应用于烟草鉴别的工具有如公开号为CN203432916U(公开日2014-02-12)提出的多功能卷烟真伪鉴别器，通过集成放大镜、灯光组、刻度尺等工具对卷烟进行识别，但该方案仍需稽查人员通过紫外光对防伪标识码逐一进行观察鉴别，仍然存在鉴别效率低的问题。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的卷烟真伪鉴别效率低的缺陷，提供一种卷烟真伪鉴别装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种卷烟真伪鉴别装置，包括图像采集模块、微型计算机、显示模块、电源模块，以及箱体、支架、固定底座、辅助光源，其中，所述图像采集模块的输出端与所述微型计算机的输入端连接，所述微型计算机的输出端与所述显示模块的输入端连接；所述电源模块的输出端分别与所述图像采集模块、微型计算机、显示模块的供电端电性连接；所述微型计算机、显示模块、电源模块设置在所述箱体内；所述显示模块设置在所述箱体正面；所述箱体正面底部开口设置，所述固定底座设置在所述箱体内底部；所述图像采集模块经所述支架连接固定在所述箱体内且于所述固定底座上方；所述辅助光源设置在所述箱体内且于所述图像采集模块下方。

本技术方案中，图像采集模块用于采集卷烟图像，并将采集的图像传输至微型计算机，由微型计算机内部预设的视觉算法处理后得到真伪鉴别结果。

作为优选方案，所述箱体背面开设有若干竖直设置的固定槽；所述支架的一端与所述图像采集模块连接固定，所述支架的另一端采用螺母、螺栓与所述固定槽连接固定。

作为优选方案，所述装置还包括圆环形光源支架，所述辅助光源设置在所述光源支架上；所述光源支架的一端采用螺母、螺栓与所述固定槽连接固定。

作为优选方案，所述装置还包括通信模块，所述通信模块的输入端与所述微型计算机的输出端连接。

作为优选方案，所述装置还包括GPS模块，所述GPS模块的输出端与所述微型计算机的输入端连接。

作为优选方案，所述微型计算机中设置有USB接口、HDMI接口、串行通信接口中的一种或多种。

作为优选方案，所述装置还包括光源控制器，所述光源控制器与所述微型计算机连接，所述光源控制器的输出端与所述辅助光源的输入端连接。

作为优选方案，所述装置还包括电源转换模块，所述电源转换模块的输入端与所述电源模块的输出端连接，所述电源转换模块的第一输出端与所述微型计算机的供电端电性连接，所述电源转换模块的第二输出端与所述光源控制器的供电端电性连接。

作为优选方案，所述固定底座开设有3个卡槽，所述3个卡槽的槽宽分别大于卷烟包装正侧面、左侧面、下侧面的宽度。

本发明还提出了一种卷烟真伪鉴别方法，包括以下步骤：

S1：图像采集模块采集卷烟图像；

S2：对卷烟图像进行预处理；

S3：对经过预处理的卷烟图像输入分类算法模型，得到卷烟的品牌分类标签；

S4：根据所述卷烟的品牌分类标签从数据库中选择目标判别算法，对所述卷烟图像进行判别，输出得到卷烟真伪鉴别结果，并发送到显示模块中进行显示。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明通过图像采集模块采集卷烟图像，并将采集的图像传输至微型计算机中，通过图像识别方法进行真伪鉴别，生成卷烟真伪鉴别结果后传输至显示模块中进行显示，能够有效提高烟草鉴别的工作效率；本发明通过对卷烟图像进行分类，并根据分类标签选择相应的判别算法对卷烟图像进一步鉴别，能够有效提高卷烟鉴别准确率。

附图说明

图1为实施例1的卷烟真伪鉴别装置的结构示意图。

图2为实施例1的卷烟真伪鉴别装置的电气结构示意图。

图3为实施例2的卷烟真伪鉴别装置的后视图。

图4为实施例2的卷烟真伪鉴别装置的局部结构示意图。

图5为实施例3的卷烟真伪鉴别装置的电气结构示意图。

图6为实施例4的卷烟真伪鉴别方法的流程图。

图7为实施例4的品牌A判别算法的流程图。

其中，1-图像采集模块，2-微型计算机，201-USB接口，202-HDMI接口，203-串行通信接口，3-显示模块，4-电源模块，5-箱体，501-把手，502-固定槽，6-支架，7-固定底座，701-卡槽，8-辅助光源，9-光源支架，10-通信模块，11-GPS模块，12-光源控制器，13-电源转换模块。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例提出一种卷烟真伪鉴别装置，如图1～2所示，为本实施例的卷烟真伪鉴别装置的结构示意图。

本实施例提出的卷烟真伪鉴别装置中，包括图像采集模块1、微型计算机2、显示模块3、电源模块4，以及箱体5、支架6、固定底座7、辅助光源8，其中：

图像采集模块1的输出端与微型计算机2的输入端连接，微型计算机2的输出端与显示模块3的输入端连接；电源模块4的输出端分别与图像采集模块1、微型计算机2、显示模块3、辅助光源8的供电端电性连接；

微型计算机2、显示模块3、电源模块4设置在箱体5内；

显示模块3设置在箱体5正面；

箱体5正面底部开口设置，固定底座7设置在箱体5内底部，用户可通过箱体5正面底部设置的开口将待鉴别的卷烟放置在箱体5内部的固定底座7上，便于进一步通过图像采集模块1进行图像采集；

图像采集模块1经支架6连接固定在箱体5内且于固定底座7上方；

辅助光源8设置在箱体5内，且辅助光源8设置在图像采集模块1的下方，用于对放置在固定底座7上的卷烟进行补光，便于卷烟图像采集。

进一步的，本实施例中的固定底座7开设有3个卡槽701，3个卡槽701的槽宽分别大于卷烟包装正侧面、左侧面、下侧面的宽度，用于以各个角度放置并固定卷烟，便于采集卷烟各个侧面的外包装图像。

进一步的，本实施例中的箱体5顶部设置有把手501，便于装置的携带。

本实施例中，图像采集模块1采用工业相机，微型计算机2中预设有用于鉴别卷烟真伪的视觉算法。

本实施例中，微型计算机2采用NUC工控机。

本实施例中的显示模块3采用触摸显示屏，用于作为人机交互工具，显示卷烟真伪鉴别结果以及输入相应指令至微型计算机2中执行。

在具体实施过程中，经箱体5正面底部设置的开口将待鉴别的卷烟放置在箱体5内部的固定底座7上，图像采集模块1对放置在固定底座7上的卷烟进行图像采集，然后将采集的卷烟图像传输至微型计算机2中进行图像识别处理，微型计算机2将采集的图像及经过图像识别得到的鉴别结果发送至显示模块3中进行显示，供用户查看。

实施例2

本实施例在实施例1提出的卷烟真伪鉴别装置的基础上作出改进。如图3～4所示，为本实施例的卷烟真伪鉴别装置的结构示意图。

本实施例提出的卷烟真伪鉴别装置中，箱体5背面开设有若干竖直设置的固定槽502；支架6的一端与图像采集模块1连接固定，支架6的另一端采用螺母、螺栓与固定槽502连接固定。

进一步的，本实施例提出的卷烟真伪鉴别装置还包括圆环形的光源支架9，辅助光源8设置在光源支架9上；光源支架9的一端采用螺母、螺栓与固定槽502连接固定。其中，光源支架9为圆环形设计，避免遮挡图像采集模块1的图像采集范围，同时能够全方位对卷烟进行补光。

在具体实施过程中，将连接有图像采集模块1的支架6采用螺母、螺栓与固定槽502连接固定，并将光源支架9采用螺母、螺栓与固定槽502连接固定。其中，根据实际使用需求，根据支架6与固定底座7之间的距离，沿固定槽502方向调整支架6的高度，再进一步沿固定槽502方向调整光源支架9与支架6、固定底座7之间的相对位置，并采用螺母、螺栓与固定槽502连接固定，完成组装。然后将待鉴别的卷烟放置在固定底座7上，图像采集模块1对放置在固定底座7上的卷烟进行图像采集，然后将采集的卷烟图像传输至微型计算机2中进行图像识别处理，微型计算机2将采集的图像及经过图像识别得到的鉴别结果发送至显示模块3中进行显示，供用户查看。

实施例3

本实施例在实施例1或实施例2提出的卷烟真伪鉴别装置的基础上作出改进。如图5所示，为本实施例的卷烟真伪鉴别装置的结构示意图。

本实施例提出的卷烟真伪鉴别装置中，还包括通信模块10、GPS模块11、光源控制器12、电源转换模块13，其中：

所述通信模块10的输入端与所述微型计算机2的输出端连接；

所述GPS模块11的输出端与所述微型计算机2的输入端连接；

所述光源控制器12与所述微型计算机2连接，所述光源控制器12的输出端与所述辅助光源8的控制端连接；

所述电源转换模块13的输入端与所述电源模块4的输出端连接，所述电源转换模块13的第一输出端与所述微型计算机2的供电端电性连接，所述电源转换模块13的第二输出端与所述光源控制器12的供电端电性连接。

进一步的，本实施例中的微型计算机2中设置有USB接口201、HDMI接口202、串行通信接口203，其中，USB接口201用于连接图像采集模块1或显示模块3，或用于与外部设备进行数据交互；HDMI接口202用于连接显示模块3；串行通信接口203用于连接光源控制器12。

本实施例中的通信模块10采用4G模块、5G模块、WIFI模块、GPRS模块中的一种或多种；通信模块10用于将将采集的卷烟图像上传到服务器中，逐步建立卷烟图像大数据库，供后台专业鉴定人员查看，以及用于对卷烟真伪鉴定视觉算法进行更新，提高鉴定准确率。

本实施例中的GPS模块11用于获取当前卷烟鉴别装置的位置，并通过通信模块10上传至服务器中，用于锁定伪造卷烟销售位置，便于向稽查人员提供相关信息。

本实施例中的光源控制器12通过串行通信接口203与微型计算机2连接，通过串行通信方式与微型计算机2进行数据传输，光源控制器12接收从微型计算机2发出的指令，进一步控制辅助光源8的光源类型及光源亮度，保证卷烟图像采集的稳定性。

本实施例中的电源转换模块13用于将电源模块4输出的稳定直流电进行转换后分别给微型计算机2和光源控制器12提供工作电源。

在具体实施过程中，经箱体5正面底部设置的开口将待鉴别的卷烟放置在箱体5内部的固定底座7上，图像采集模块1对放置在固定底座7上的卷烟进行图像采集，然后将采集的卷烟图像传输至微型计算机2中进行图像识别处理，微型计算机2将采集的图像及经过图像识别得到的鉴别结果发送至显示模块3中进行显示，供用户查看。微型计算机2将采集的卷烟图像及相应的鉴别结果通过通信模块10上传到服务器中，用于建立卷烟图像大数据库，并供后台专业鉴定人员查看，以及用于对卷烟真伪鉴定视觉算法进行更新。同时，微型计算机2通过GPS模块11获取当前装置的位置信息，并通过通信模块10将位置信息上传至后台服务器中，便于向稽查人员提供相关信息。

实施例4

本实施例提出一种卷烟真伪鉴别方法，应用于实施例1～3任一提出的卷烟真伪鉴别装置。如图6所示，为本实施例的卷烟真伪鉴别方法的流程图。

本实施例提出的卷烟真伪鉴别方法中，包括以下步骤：

S1：图像采集模块采集卷烟图像；

S2：对卷烟图像进行预处理；

S3：对经过预处理的卷烟图像输入分类算法模型，得到卷烟的品牌分类标签；

S4：根据所述卷烟的品牌分类标签从数据库中选择目标判别算法，对所述卷烟图像进行判别，输出得到卷烟真伪鉴别结果，并发送到显示模块中进行显示。

本实施例中，卷烟图像进行预处理的步骤包括高斯滤波、阈值分割及形态学操作。

本实施例对一种品牌A的判别算法举例说明，如图7所示：

(1)对经过预处理的卷烟图像进行连通性分析，并截取ROI区域，对所述ROI区域进行直方图统计；

(2)根据所述卷烟图像的直方图进行直方图谷底确定阈值法分割，得到特征图像；

(3)对所述特征图像进行形态学操作及连通性分析，从所述特征图像中提取特征向量；

(4)将所述特征向量输入神经网络模型，输出得到卷烟真伪鉴别结果。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。