[發明專利]混合料視覺分析裝置、混合料粒度組成檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202010325640.5
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN113552028B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 曾小信;袁立新;李宗平;邱立運;蔣源銘;廖婷婷;李曦
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/187;G06T7/62
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種混合料粒度組成檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取在預設檢測時長內，工業相機拍攝的混合料樣本落在光源照射區域的數張圖片，所述混合料樣本是指由皮帶中部取樣器在皮帶機上抓取的混合料，所述圖片中包括數顆不同粒徑的混合料顆粒對應的圖像；

對每張所述圖片進行圖像預處理、連通區域檢測和邊緣檢測，得到每張所述圖片中每顆混合料顆粒所占的像素點總數量M，并按照式計算每顆混合料顆粒的像素粒徑d₁，以及，根據工業相機標定物的尺寸與圖像中標定物所占像素點數量所建立的換算關系值Kp，并按照式計算每張所述圖片中每顆混合料顆粒對應圖像的等效粒徑，s₁為每個像素點在工業相機視場中的面積；

按照所述等效粒徑和預置粒度范圍，對每張圖片中的混合料顆粒進行粒度分級，并基于每張圖片中每顆混合料顆粒的等效粒徑和同一預置粒度范圍的每種等效粒徑對應的混合料顆粒數量，計算每張圖片中每種預置粒度范圍對應的混合料顆粒面積和以及每張圖片中的各個預置粒度范圍對應的混合料顆粒總面積；

計算每張所述圖片中每種所述預置粒度范圍對應的混合料顆粒面積和與混合料顆粒總面積的比值，確定每種預置粒度范圍對應的混合料粒度組成，基于各個預置粒度范圍對應的混合料粒度組成，確定每張圖片中所呈現的混合料樣本的粒度組成；

計算各個所述圖片中同種預置粒度范圍對應的粒度組成的平均值，確定預設檢測時長內混合料的粒度組成分布值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對每張所述圖片進行圖像預處理、連通區域檢測和邊緣檢測，得到每張所述圖片中每顆混合料顆粒所占的像素點總數量M，包括：

對每張所述圖片進行圖像預處理，獲得對應的二值化圖像，所述圖像預處理包括灰度化處理、濾波處理、圖像閾值分割和二值化處理；

對每個所述二值化圖像分別進行連通區域檢測和邊緣檢測，得到每張所述圖片中每顆混合料顆粒所占的像素點總數量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，按照下式，計算每張圖片中每種預置粒度范圍對應的混合料顆粒面積和：

式中，j為預置粒度范圍的預設區間個數，S_j為每張圖片中第j個預置粒度范圍對應的混合料顆粒面積和，d_ji為第j個預置粒度范圍對應的第i種等效粒徑，n_ji為第j個預置粒度范圍中的第i種等效粒徑對應的混合料顆粒數量，m為同一預置粒度范圍對應的等效粒徑的種類個數，i的取值范圍為1～m。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，按照下式，計算每種預置粒度范圍對應的混合料顆粒面積和與混合料顆粒總面積的比值，確定每種預置粒度范圍對應的混合料粒度組成：

式中，S_總為每張所述圖片中的各個預置粒度范圍對應的混合料顆粒總面積，ω_j為第j個預置粒度范圍對應的混合料粒度組成，n為預先設定的預置粒度范圍的種類數量。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算各個所述圖片中同種預置粒度范圍對應的粒度組成的平均值，確定預設檢測時長內混合料的粒度組成分布值，包括：

按照式計算各個所述圖片中同種預置粒度范圍對應的粒度組成的平均值；

式中，a為圖片的總張數，ω_ji為第i張圖片中第j個預置粒度范圍對應的粒度組成，為a張圖片中的第j個預置粒度范圍對應的粒度組成的平均值；

根據各個預置粒度范圍對應的粒度組成的平均值，確定預設檢測時長內混合料的粒度組成分布值。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

將完成混合料粒度組成檢測的混合料樣本廢料經由棄料溜槽落入到棄料皮帶上，所述棄料皮帶將混合料樣本廢料運輸到棄料斗提機，由所述棄料斗提機將所述混合料樣本提升到皮帶機上。