煙草產(chǎn)業(yè)作為中國重要的經(jīng)濟支柱，煙葉分選的質(zhì)量與效率直接影響行業(yè)效益,。傳統(tǒng)人工分選存在效率低,、主觀性強、標(biāo)準難以統(tǒng)一等問題,，而機器視覺技術(shù)受限于可見光波段,，難以捕捉煙葉深層特征。深圳中達瑞和科技有限公司推出的高光譜相機解決方案,，通過融合光譜成像與人工智能技術(shù),，實現(xiàn)了煙葉分級準確率超86%、檢測效率達42片/秒的突破,，為煙草行業(yè)提供了高效,、精準、可定制化的智能化分選新路徑,。

一,、行業(yè)痛點與需求分析

中國煙草行業(yè)規(guī)模龐大，2020年卷煙產(chǎn)量達2.39萬億支,，煙葉種植覆蓋20余省,，其中云、貴,、川,、湘為生產(chǎn)大省。以云南煙葉為例,，單煙葉平均質(zhì)量10.24g,，收煙站日均需處理約42片/秒的檢測任務(wù)，且要求分級準確率≥80%,。傳統(tǒng)人工分選效率低,、易疲勞，而普通機器視覺僅依賴可見光成像,，無法識別煙葉的致密度,、含油含水率等關(guān)鍵特性，導(dǎo)致漏檢、誤檢率高,。行業(yè)急需一種兼具高效率與高精度的智能化分選技術(shù),。

二、高光譜成像技術(shù)原理：從“可見”到“可識”

高光譜相機通過采集目標(biāo)物體在400-1000nm波段的連續(xù)光譜數(shù)據(jù),，生成包含空間與光譜信息的“數(shù)據(jù)立方體”,。不同等級煙葉因成分、結(jié)構(gòu)差異,，在特定波段呈現(xiàn)吸收/反射特征（如一級煙葉與二級煙葉的光譜曲線差異）,，形成“光譜指紋”。結(jié)合機器學(xué)習(xí)算法,，可對煙葉的等級,、含水量、油分等進行定量分析,，突破傳統(tǒng)視覺的局限性,。

技術(shù)核心優(yōu)勢：

多維特征捕捉：除顏色、形狀外,，可檢測致密度,、化學(xué)成分等隱性指標(biāo)；

高準確率識別：基于標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練的模型,，分級準確率超86%,，其中三級煙葉識別率高達95%；

非接觸無損檢測：避免物理損傷,，適用于高附加值煙葉分選。

三,、煙葉分選解決方案：從數(shù)據(jù)采集到智能分選

中達瑞和的光譜成像分選系統(tǒng)包含三大環(huán)節(jié)：

1. 數(shù)據(jù)采集與標(biāo)注,，使用推掃式高光譜相機（如VIX-N110）采集不同等級煙葉的光譜數(shù)據(jù)，覆蓋400-1000nm波段,，分辨率達2nm,；

2.對數(shù)據(jù)進行標(biāo)注，建立分級模型的“訓(xùn)練集”,。

3.模型訓(xùn)練與驗證,，基于深度學(xué)習(xí)算法，分析光譜曲線差異,，生成分級模型,；通過交叉驗證確保模型泛化能力，測試顯示各等級準確率穩(wěn)定在76%-95%,。

4.在線分選與自動化控制

工業(yè)級光譜相機（如MAX-G800）實時采集流水線上的煙葉光譜信息,，傳輸至工控機；

模型匹配后輸出分級信號，控制傳送帶將煙葉自動分選至對應(yīng)等級區(qū)域,。

典型應(yīng)用場景：

半自動分揀臺：人工上料后,，相機實時顯示分級結(jié)果，輔助人工分類,；

全自動分選機：集成于商煙采購線,，實現(xiàn)無人化高速分選。

四,、核心產(chǎn)品：MAX-G800與VIX-N110的協(xié)同應(yīng)用

MAX-G800視頻光譜相機

定位：工業(yè)批量部署,，適配自動化產(chǎn)線；

參數(shù)：7+RGB多光譜波段,、1440×1080分辨率,、20幀/秒采集速度，支持USB/網(wǎng)口數(shù)據(jù)傳輸,；

優(yōu)勢：可掛載于分選線,，實時傳輸光譜數(shù)據(jù)至PLC執(zhí)行分選指令。

VIX-N110推掃式高光譜相機

定位：精細化建模與分析,，適用于實驗室或樣品中心,；

參數(shù)：600個光譜通道、165fps幀率,、2nm光譜分辨率,，支持USB3.0即插即用；

優(yōu)勢：為分級模型提供高精度數(shù)據(jù)基礎(chǔ),，助力算法優(yōu)化,。

五、方案優(yōu)勢：效率,、精度與成本的平衡

效率提升：全動作周期僅300ms,，滿足1.5m/s皮帶線速度，檢測效率超42片/秒,；

精準分級：準確率超86%,，遠超傳統(tǒng)機器視覺（通常＜70%）；

靈活定制：支持半自動,、全自動多場景部署,，可擴展GPS、WIFI等模塊,；

高性價比：設(shè)備成本與傳統(tǒng)CCD相機相當(dāng),，但分選效益提升數(shù)倍。

六,、應(yīng)用價值與行業(yè)影響

高光譜相機的應(yīng)用推動煙葉分選從“經(jīng)驗判斷”邁向“數(shù)據(jù)決策”：

標(biāo)準化：消除人工分選的主觀性,，統(tǒng)一全國分級標(biāo)準,；

降本增效：減少人力依賴，降低誤檢導(dǎo)致的資源浪費,；

數(shù)據(jù)驅(qū)動：積累的光譜數(shù)據(jù)庫可反哺種植端,，優(yōu)化煙葉品種與栽培策略。

深圳中達瑞和的高光譜相機解決方案,，通過“光譜指紋”技術(shù)與智能化算法,，解決了煙葉分選的效率與精度雙重難題。隨著技術(shù)迭代與成本優(yōu)化,，高光譜成像有望成為煙草行業(yè)智能化升級的標(biāo)配,。