[發明專利]一種便攜式粒形粒度檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810022873.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108335310B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 楊建紅;房懷英;朱合軍;范偉;黃文景;林偉端;余文
• 申請（專利權）人: 華僑大學;福建南方路面機械有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/12;G06T7/40;G06T7/42;G06T5/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

1.一種便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，包括：

接收移動終端攝像頭正投影方向拍攝的正方形內顆粒的圖像；

根據所述正方形的尺寸對粒徑進行標定；

對所述圖像依次進行邊緣檢測法、圖像二值化法、圖像分割法和數學形態學法處理，提取圖像外輪廓；

根據提取的外輪廓，使用粒徑算法獲取定方向徑、定方向等分徑和定向最大徑；

根據提取的外輪廓，使用盒維數法或功率譜法獲得分形維數；

根據提取的外輪廓，通過顆粒的外接橢圓來測定顆粒的扁平率，具體通過用長軸長與短軸長之比來描述顆粒的扁平率；

根據提取的外輪廓，通過輪廓濾波方法獲得表面紋理粗糙度；

通過所述分形維數和粗糙度定量的表征顆粒的棱角性。

2.根據權利要求1所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，還包括：對所述定方向徑、定方向等分徑、定向最大徑、分形維數、長軸長、短軸長、扁平率、紋理粗糙度及棱角性進行顯示。

3.根據權利要求2所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，所述定方向徑、定方向等分徑和定向最大徑可通過數據顯示和/或顆粒直方分布圖顯示。

4.根據權利要求1所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，通過水平儀檢測法使移動終端攝像頭為正投影方向拍攝。

5.根據權利要求1所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，所述邊緣檢測法采用Sobel進行邊緣檢測，使用一個3*3的濾波器來對圖像進行濾波從而得到梯度圖像。

6.根據權利要求1所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，所述盒維數法的計算公式如下：

其中，ε是小立方體一邊的長度，N(ε)是用此小立方體覆蓋被測形體所得的數目，維數公式意味著通過用邊長為ε的小立方體覆蓋被測形體來確定形體的維數。

7.根據權利要求1所述的便攜式粒形粒度檢測方法，其特征在于，所述輪廓濾波方法包括傅里葉變換法、Gabor變換法或小波變換法。

8.一種便攜式粒形粒度檢測系統，其特征在于，包括：

顆粒圖像獲取模塊，用于接收移動終端攝像頭正投影方向拍攝的正方形內顆粒的圖像；

固定尺寸標定模塊，用于根據所述正方形的尺寸對粒徑進行標定；

外輪廓提取模塊，用于對所述圖像依次進行邊緣檢測法、圖像二值化法、圖像分割法和數學形態學法處理，提取圖像外輪廓；

粒徑檢測模塊，用于根據提取的外輪廓，使用粒徑算法獲取定方向徑、定方向等分徑和定向最大徑；

分形維數檢測模塊，用于根據提取的外輪廓，使用盒維數法獲得分形維數；

扁平率檢測模塊，用于根據提取的外輪廓，通過顆粒的外接橢圓來測定顆粒的扁平率，具體通過用長軸長與短軸長之比來描述顆粒的扁平率；

表面紋理檢測模塊，用于根據提取的外輪廓，通過輪廓濾波方法獲得表面紋理粗糙度；

棱角性檢測模塊，用于通過所述分形維數和粗糙度定量的表征顆粒的棱角性。

9.根據權利要求8所述的便攜式粒形粒度檢測系統，其特征在于，還包括：顯示模塊，用于對所述定方向徑、定方向等分徑、定向最大徑、分形維數、長軸長、短軸長、扁平率、紋理粗糙度及棱角性進行顯示。

10.根據權利要求8所述的便攜式粒形粒度檢測系統，其特征在于，還包括：水平儀檢測模塊，用于通過水平儀使移動終端攝像頭為正投影方向拍攝。