一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，使用圖像預(yù)處理技術(shù)對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行去噪處理，并增強(qiáng)所述礦石圖像的對(duì)比度；對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行礦石種子區(qū)域提取，去除小目標(biāo)與偽目標(biāo)，并對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行礦石邊界提??；基于標(biāo)記的分水嶺變換對(duì)礦石圖像進(jìn)行分割，得到單個(gè)礦石的區(qū)域；利用礦石粒度模型計(jì)算各個(gè)礦石的粒度，并給出礦石粒度分布統(tǒng)計(jì)圖，上述檢測(cè)方法能對(duì)礦石圖像中的礦石進(jìn)行準(zhǔn)確、有效分割，并有效計(jì)算礦石粒度。
【專利說(shuō)明】一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及礦冶【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，采集礦業(yè)企業(yè)傳送帶上輸送的礦石視頻，進(jìn)行圖像處理，區(qū)分礦石區(qū)域與非 礦石區(qū)域，分割出各個(gè)礦石目標(biāo)，建立礦石粒度數(shù)學(xué)模型，計(jì)算礦石粒度，獲取礦石粒度分 布，對(duì)于礦業(yè)的節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率有重要意義。而由于傳送帶上礦石堆積，整幅圖像 幾乎沒(méi)有背景信息，礦石表面凸凹不平，圖像采集的是礦石的二維信息，礦石粒度分析需要 三維信息，礦石粒度檢測(cè)的非常困難，技術(shù)難度大。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)方案中常采用以下方法對(duì)礦石圖像進(jìn)行粒度檢測(cè)：1)基于閾值的方法 是常用的礦石圖像粒度檢測(cè)方法，即采用灰度閾值將礦石和背景分為白黑二值圖像，實(shí)現(xiàn) 對(duì)礦石的分割與粒度檢測(cè)，但由于傳送帶上礦石重疊堆積，閾值分割后的二值圖像中多處 相鄰或堆積的礦石粘連在一起，單一的閾值方法難以獲得理想的效果；2)基于紋理的方法 是礦石粒度檢測(cè)的另一種方法，但礦石表面的凸凹不平，不同礦石內(nèi)部的紋理變化很大，依 靠紋理信息不能很好的分割礦石圖像，因此不能很好的檢測(cè)礦石的粒度；3)礦石圖像的梯 度信息也用于礦石粒度檢測(cè)，由于礦石內(nèi)部灰度的變化率并不低于礦石之間的邊緣，很難 提出各個(gè)礦石的邊緣同時(shí)除掉礦石內(nèi)部的邊緣信息，因此不能有效的檢測(cè)礦石的粒度。
[0004] 由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)方案中基于紋理，閾值和梯度信息的礦石分割效果都不理想， 都不能有效檢測(cè)礦石粒度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，能對(duì)礦石圖像中的礦 石進(jìn)行準(zhǔn)確、有效分割，并有效計(jì)算礦石粒度。
[0006] -種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，所述方法包括：
[0007] 使用圖像預(yù)處理技術(shù)對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行去噪處理，并增強(qiáng)所述礦石圖像的 對(duì)比度；
[0008] 對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行礦石種子區(qū)域提取，去除小目標(biāo)與偽目標(biāo)，并對(duì)預(yù)處理后 的圖像進(jìn)行礦石邊界提??；
[0009] 基于標(biāo)記的分水嶺變換對(duì)礦石圖像進(jìn)行分割，得到單個(gè)礦石的區(qū)域；
[0010] 利用礦石粒度模型計(jì)算各個(gè)礦石的粒度，并給出礦石粒度分布統(tǒng)計(jì)圖。
[0011] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述檢測(cè)方法能對(duì)礦石圖像中的礦石進(jìn) 行準(zhǔn)確、有效分割，并有效計(jì)算礦石粒度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用 的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 附圖。
[0013] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法流程示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例所舉實(shí)例中直方圖裁剪過(guò)程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本 發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施 例所提供礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法流程示意圖，所述方法包括：
[0017] 步驟11 :使用圖像預(yù)處理技術(shù)對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行去噪處理，并增強(qiáng)所述礦 石圖像的對(duì)比度；
[0018] 在該步驟中，上述預(yù)處理過(guò)程是為了使礦石圖像的棱角更加分明并減弱礦石內(nèi)部 的突起，以便于后續(xù)的處理，具體過(guò)程為：
[0019] 首先對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行自適應(yīng)雙邊濾波，得到一幅去除噪聲的同時(shí)保留完 整礦石邊界的圖像；
[0020] 然后對(duì)該濾波處理后的圖像進(jìn)行限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化，以重新分布 該圖像的亮度，增強(qiáng)礦石區(qū)域的亮度，并降低非礦石區(qū)域的亮度，同時(shí)增強(qiáng)該圖像的局部對(duì) 比度，強(qiáng)化礦石的邊緣。
[0021] 以具體實(shí)例來(lái)說(shuō)，首先通過(guò)攝像頭采集礦石圖像g，利用自適應(yīng)雙邊濾波的方法對(duì) 礦石圖像去噪，同時(shí)保留完整的礦石邊界，其處理方法是將圖像的每一個(gè)像素 g(i，j)與其 鄰域Ωυ內(nèi)的像素進(jìn)行加權(quán)平均，得到結(jié)果圖像f (i，j)。其加權(quán)系數(shù)h(i，j ;k，1)是空間 距離和灰度差值的高斯函數(shù)，隨著與中心像素的距離越遠(yuǎn)，與中心像素的灰度值相差越大， 而變得越小，自適應(yīng)雙邊濾波公式如下：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括： 使用圖像預(yù)處理技術(shù)對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行去噪處理，并增強(qiáng)所述礦石圖像的對(duì)比 度； 對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行礦石種子區(qū)域提取，去除小目標(biāo)與偽目標(biāo)，并對(duì)預(yù)處理后的圖 像進(jìn)行礦石邊界提??； 基于標(biāo)記的分水嶺變換對(duì)礦石圖像進(jìn)行分割，得到單個(gè)礦石的區(qū)域； 利用礦石粒度模型計(jì)算各個(gè)礦石的粒度，并給出礦石粒度分布統(tǒng)計(jì)圖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，其特征在于，所述使用圖 像預(yù)處理技術(shù)對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行去噪處理，并增強(qiáng)所述礦石圖像的對(duì)比度，具體包 括： 對(duì)采集到的礦石圖像進(jìn)行自適應(yīng)雙邊濾波，得到一幅去除噪聲的同時(shí)保留完整礦石邊 界的圖像； 對(duì)該濾波處理后的圖像進(jìn)行限制對(duì)比度的自適應(yīng)直方圖均衡化，以重新分布該圖像的 亮度，增強(qiáng)礦石區(qū)域的亮度，并降低非礦石區(qū)域的亮度，同時(shí)增強(qiáng)該圖像的局部對(duì)比度，強(qiáng) 化礦石的邊緣。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)預(yù)處理 后的圖像進(jìn)行礦石邊界提取，具體包括： 對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行Sobel邊緣增強(qiáng)，再對(duì)該圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)梯度邊緣增強(qiáng)，并對(duì) 該圖像進(jìn)行反色處理； 將上述三種處理方法進(jìn)行按位或運(yùn)算，生成一幅邊緣增強(qiáng)圖，以進(jìn)行礦石邊界提取。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，其特征在于，對(duì)預(yù)處理后的 圖像進(jìn)行礦石種子區(qū)域提取，去除小目標(biāo)與偽目標(biāo)，具體包括： 對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行自適應(yīng)二值化，實(shí)現(xiàn)礦石種子區(qū)域與非礦石區(qū)域的區(qū)分； 再進(jìn)行形態(tài)學(xué)開(kāi)運(yùn)算，斷開(kāi)礦石種子區(qū)域之間的連接，并尋找白色礦石區(qū)域的輪廓，計(jì) 算輪廓的面積，并去除面積小于一定閾值的礦石種子； 將二值化處理后的圖像與預(yù)處理后的圖像進(jìn)行按位與操作，將操作處理后的圖像進(jìn)行 Otsu二值化，以去除非種子區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦石傳送過(guò)程中的粒度檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于標(biāo)記 的分水嶺變換對(duì)礦石圖像進(jìn)行分割，具體包括： 以提取后的礦石種子區(qū)域作為種子，并以邊界提取處理后的的邊緣增強(qiáng)圖作為邊界， 基于標(biāo)記的分水嶺變換對(duì)礦石圖像進(jìn)行分割。
【文檔編號(hào)】G06T5/40GK104063866SQ201410301003
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】張國(guó)英, 康凱閣, 陳淑蘭, 宋科科, 梁棟華 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)