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龙图腾网获悉中国烟草总公司郑州烟草研究院申请的专利一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116242859B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310244272.5，技术领域涉及：G01N23/046；该发明授权一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法是由邓国栋;赵鑫;朱文魁;刘朝贤;张柯;王乐;张明建;李辉;王兵;李斌设计研发完成，并于2023-03-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法在说明书摘要公布了：一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法，首先定义一个物理参数S即烟丝空间分布状态指数，利用工业CT扫描实现烟支三维结构数字化，通过滤波反投影技术得到烟支内部烟丝分布的二维图像，再通过三维重建技术和插值技术得到烟支三维重建模型，该模型能够反映出烟支内部烟丝分布状态，最后用图像法定量表征烟丝空间分布状态。本发明的优点在于：1通过CT扫描三维重建法检测烟支中烟丝三维分布状态，获取结果真实、可靠；2该方法所定义的空间分布状态指数可较好地表征烟支中烟丝的空间分布状态；3该方法不仅可用于烟丝空间分布状态程度的定量分析，也可为不同制丝和卷制过程工艺的参数的优化及改进提供指导依据。

本发明授权一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法在权利要求书中公布了：1.一种加热不燃烧卷烟烟支中烟丝空间分布状态检测与定量表征方法，其特征在于：首先定义一个物理参数S即烟丝空间分布状态指数，利用工业CT扫描实现烟支三维结构数字化，通过滤波反投影技术得到烟支内部烟丝分布的二维图像，再通过三维重建技术和插值技术得到烟支三维重建模型，该模型能够反映出烟支内部烟丝分布状态，最后用图像法定量表征烟丝空间分布状态；具体步骤如下： 1将待测烟支置于CT设备载物台上，用夹具保持竖直状态并保证烟丝部分在CT扫描范围内； 2启动CT扫描装置，对烟支进行扫描，数字平板探测器将接收到的信号传输并保存到计算机； 3计算机中的数据处理系统使用滤波反投影算法对获取到的数据进行处理，得到加热卷烟内部烟丝分布状态的二维图像； 4计算机中的图像处理系统对断层二维CT图像序列进行图像匹配、图像平滑、图像增强操作，以便进行边缘提取与图像分割；在相邻二维CT图像之间进行插值图像，以提高三维重建模型的精度；最后用图像处理系统将三维结构模型重建出来，并提取烟支内部烟丝骨架图像； 5分别选取骨架图像两端面的中心体素，将两个中心体素连接成一条线段，将这条线段视为烟丝的空间分布特征线：宽度为1个体素点，长度为n个体素点，该线的长度即为烟丝长度L； 6从获取到的烟丝空间分布特征线的靠近烟支下部端的第一个体素点为原点，建立三维空间坐标系，其中烟支中轴线方向为z轴方向，并且确定该特征线在此坐标系中的标准方向向量； 7将该方向向量与中轴线方向的方向向量0,0,1进行空间夹角计算，计算公式如下： ； 式中，k1为烟丝特征线的标准方向向量，k2为中轴线方向向量0,0,1，θ为空间夹角； 8对每根烟丝进行5-7的操作步骤，从而获取所有烟丝的空间夹角，期间所建立的三维空间坐标系除了原点发生改变，为所测烟丝的靠近烟支下部端面的中点体素，其余三轴方向不发生改变； 9将空间夹角相同的烟丝特征线的标准方向向量进行对比，以标准方向向量是否相同为标准，将烟丝特征线归类并分别统计其数目nj，则定义烟丝空间分布状态修正系数为， 式中，nmax为nj中的最大值； 10烟支内烟丝空间分布状态是一个整体的概念，因此评价整支烟支内部烟丝空间分布状态，需要综合所有烟丝的空间分布状态指数从而获得烟支中烟丝空间分布状态指数S； ； 式中，S为烟支中烟丝的空间分布状态指数，为修正系数，m为烟支内部烟丝数量，cosθi为单个烟丝空间夹角函数。

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