[發明專利]一種基于巖石升溫特性的紅外圖像級配識別方法

有效

• 申請號: 201811300415.5
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109409367B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李洪濤;栗浩洋;姚強;紀杰杰;李小虎;胡德茂;肖雨蓮;楊林;涂思豪
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/34;G06K9/46;G06T7/62
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發明公開了一種基于巖石升溫特性的紅外圖像級配識別方法，包括以下步驟：步驟1：獲取待識別巖石顆粒中每一種巖質巖石顆粒的升溫數據與體積數據之間的關系；步驟2：根據標定物獲取圖像的縮放比例α；步驟3：將待識別巖石顆粒加熱后進行紅外熱像圖采集；步驟4：對步驟3得到的圖像處理，對每個顆粒求其最小外接矩形；將最小外接矩形的短邊乘以縮放比例得到長度l_i；步驟5：獲取每個待識別巖石顆粒的溫度T_i，和其升溫值ΔT_i，根據步驟1得到的關系獲取顆粒的體積值V_i；本發明降低了圖像后續處理的難度，提高了目標提取的精度。

技術領域

本發明涉及巖石顆粒級配識別，具體涉及一種基于巖石升溫特性的紅外圖像級配識別方法。

背景技術

巖石顆粒料作為重要的建筑材料，在水利工程、混凝土工程、公路工程等領域有著廣泛地應用，如作為土石壩的填筑料、混凝土的粗骨料、公路瀝青拌合料。在實際工程中，一般使用巖石顆粒級配這一概念來對顆粒粒徑的分布特征進行描述。巖石顆粒級配的分布特性對工程施工質量有著重要的影響，例如在土石壩填筑中，巖石顆粒填筑料級配不達標會導致填筑料難以碾壓密實，不利于壩體穩定，在混凝土拌合過程中，作為混凝土粗骨料的巖石顆粒如果級配不符合設計要求，會導致骨料之間的嵌合作用降低，混凝土強度也會隨之下降。因此在施工過程中，對巖石顆粒級配進行快速有效的檢測和控制是極為必要的。

目前巖石顆粒級配圖像識別算法中，計算各粒徑區間顆粒所占的質量分數是繪制級配曲線的基礎，而考慮到顆粒之間密度相近，一般用各粒徑區間顆粒的體積分數值來代替質量分數值。由于圖像處理的基礎是二維的平面圖像，在計算各顆粒的體積時都是利用圖像中顆粒的面積來對顆粒體積進行估算，這種由二維的面積信息來估算三維的體積信息的算法缺乏嚴謹的理論依據，往往會產生難以控制的誤差，導致計算出的顆粒級配曲線與實際級配曲線之間存在較大偏差。

發明內容

本發明提供了一種級配識別精度更高，識別出的級配曲線更接近實際結果的一種基于巖石升溫特性的紅外圖像級配識別方法。

本發明采用的技術方案是：一種基于巖石升溫特性的紅外圖像級配識別方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取待識別巖石顆粒中每一種巖質巖石顆粒的升溫數據與體積數據之間的關系；

步驟2：根據標定物獲取圖像的縮放比例α；

步驟3：將待識別巖石顆粒加熱后進行紅外熱像圖采集；

步驟4：對步驟3得到的圖像處理，對每個顆粒求其最小外接矩形；將最小外接矩形的短邊乘以縮放比例得到長度l_i；

步驟5：獲取每個待識別巖石顆粒的溫度T_i，和其升溫值ΔT_i，根據步驟1得到的關系獲取顆粒的體積值V_i；

步驟6：根據步驟4得到的l_i和V_i即可得到目標顆粒的級配曲線；

其中i為顆粒數量。

進一步的，所述步驟1的具體過程如下：

S1：取巖石顆粒i個，為每個顆粒編號，并測量每個顆粒的體積v_i；

S2：采用恒溫差法對顆粒進行加熱，加熱后立即進行采集圖像；

S3：提取顆粒的溫度值t_i，減去初始溫度t₀，得到各個顆粒加熱升溫值Δt_i；

S4：根據步驟S1得到的體積值v_i數據和步驟S3得到的升溫值Δt_i數據得到該加熱條件下兩者的擬合曲線方程。