[發明專利]冶金礦相智能識別方法

無效

• 申請號: 200710078484.1
• 申請日: 2007-05-18
• 公開（公告）號: CN101059450A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 白晨光;呂學偉;溫良英;陳登福;劉清才;邱貴寶
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N13/10;G06T5/40
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 張先蕓;李明

技術領域

本發明涉及冶金領域中，使用礦相顯微鏡對燒結礦、球團礦和高爐渣等檢測過程中的礦相智能化識別方法。

背景技術

目前，對冶金領域的燒結礦、球團礦和高爐渣等礦相的檢測過程，主要是依靠人工來完成的。尤其是對燒結礦中礦相的識別問題，操作者通過在顯微鏡視場觀測到的礦物的形貌，然后依據前人已經總結和研究得到有關礦物形貌的規律，最后得出檢測試樣中礦物的種類和含量。因此，操作者的經驗和技能水平決定著實驗結果的準確性。而且，一旦燒結生產工藝或原料發生較大變化時，這種人工鑒定結果的準確程度就很難保證。中國專利申請200610012897.5公開的“球團礦礦相鑒定方法及該方法所用轉動裝置”，是根據球團礦組織結構層狀分布特征設計的球團礦礦相環測鑒定方法，獲得具有結構特征的球團礦組織結構數據，進而根據數據反映影響球團礦性能的因素，雖然可有針對性的對球團礦質量評價提供準確的信息，為現場改進球團礦質量提供豐富的參考依據，但不能對礦相進行識別。此外，由于燒結礦從取樣、制樣直到顯微鏡下觀測，整個實驗過程步驟復雜，勞動強度較大，因此，無論在鋼鐵企業還是科研院校，優秀的礦相實驗員的培養都需要長期的實踐經驗和學習積累。而且，由于個體差異存在鑒定結果的差異。

中國專利申請200610114146.4公開的“高堿度燒結礦主要礦物自動識別與定量方法”，雖然能快速、自動識別出燒結礦內礦物種類和含量，但存在如下問題：第一，由于采用X儀射線衍射儀，設備昂貴，不適合工業企業使用；第二，此方法不能辯別原生礦和次生礦；第三，對于燒結礦中的礦物相分布、礦相尺寸不能辯別；第四，對于燒結礦中的氣孔大小及分布不能辯別。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種方便、快速，而且鑒定結果準確的智能礦相機器識別方法。

本發明的目的是這樣實現的：冶金礦相智能識別方法，其特征在于采用礦相顯微鏡、攝像機、圖像采集卡和計算機系統，具體方法包括：

1)標準礦相特征數據庫建立

利用礦物反射率計算模型和礦相紋理特征提取模型分別對已知礦物組成的燒結礦礦相進行特征提取，建立礦相特征的數據庫；

其中，礦物反射率計算模型按照本申請人在先申請的2006100953629“一種測量礦物反射率及礦相組成的方法”采集反射率。

礦相紋理特征提取模型采集直方圖峰值，二階矩，對比度及熵。

2)待測礦物的特征提取

按照上述方法利用礦物反射率計算模型和礦相紋理特征提取模型分別對待測燒結礦的礦相進行特征提取，得到該礦物的發射率和紋理特征值。

3)蘭氏空間距離計算

利用蘭氏空間距離公式計算待測樣本與特征數據庫中樣本的空間距離。

4)礦物識別

根據空間距離的計算結果，判定空間距離最小的兩種礦物為相同的礦物，從而判斷礦物的種類。

進一步，所述利用礦物反射率計算模型和礦相紋理特征提取模型，通過計算機編程實現礦相紋理特征提取模型，其礦相紋理特征模型建立方法包括：

1)歸一化灰度直方圖

通過式(4)、(5)和(6)得到了圖像歸一化的直方圖，針對該圖，通過式(7)提取出歸一化的直方圖的曲線峰值和所對應的灰度區間；

Gi=Σm=1MΣn=1NP(i,m,n)---(4)]]>

其中，M、N分別表示圖像的行數和列數，G_i為灰度為i的像素個數，P(i，m，n)的定義如式(5)：