[發明專利]一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成裝置及方法

在審

• 申請號: 202110941996.6
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113902916A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 沈超敏;劉斯宏;馬明剛;嚴良平;彭澤豹;王柳江
• 申請（專利權）人: 河海大學;浙江寧海抽水蓄能有限公司
• 主分類號: G06V10/28
• 分類號: G06V10/28;G06T5/00;G06T7/12;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/60;G06T11/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，包括：

獲取堆石料碾壓倉面的圖像，并對圖像進行預處理；

獲取圖像中顆粒的輪廓；

在圖像中生成射線，判斷射線在顆粒的輪廓內形成的線段是否達到設置值，若是，則統計線段長度的頻率分布若否，則增加生成射線的數量并重復本步驟；

采用分形分布的堆石料級配函數構建線段長度分布理論解P_1D(L)；

通過線段長度分布理論解P_1D(L)擬合線段長度的頻率分布得到相應的級配參數；

基于級配參數構建堆石料級配曲線。

2.根據權利要求1所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述獲取堆石料碾壓倉面的圖像滿足：

獲取時間：鋪料完成后，開始碾壓前；

獲取設備：設置于碾壓倉面上方的相機；

獲取方式：拍攝區域的長寬均大于堆石料最大粒徑5倍，拍攝視角的法向與碾壓倉面法向夾角小于10°。

3.根據權利要求1所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述對圖像進行預處理包括：

采用Otsu灰度閾值進行二值化處理；

采用圖像透視畸變進行圖像校正處理，其包括將圖像分割為至少3*3的9個區域，每個區域中心布置粒徑為堆石料最大粒徑2倍的正方形物體，并通過雙線性校正法進行校正。

4.根據權利要求1所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述在圖像中生成射線包括：

在圖像中生成縱橫交錯排列的射線，射線將圖像分割為M×N份，M與N的取值與圖像的像素尺寸保持比例關系，其表達式為M/N＝L/B，其中L和B分別為圖像的長和寬的像素尺寸。

5.根據權利要求1所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述統計線段長度的頻率分布其表達式如下：

其中，L表示線段長度，S(L)表示顆粒內線段長度L所處預設的長度區間內線段的數量，S表示線段的總數。

6.根據權利要求5所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述采用分形分布的堆石料級配函數構建線段長度分布理論解P_1D(L)，其表達式如下：

其中，L表示線段長度，D表示堆石料級配的分形維數，d_M和d_m分別表示堆石料的最大和最小粒徑。

7.根據權利要求6所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述通過線段長度分布理論解P_1D(L)擬合線段長度的頻率分布得到相應的級配參數包括：

基于最小二乘法進行擬合，得到分形維數D、堆石料的最大粒徑d_M、最小粒徑d_m的值。

8.根據權利要求7所述的一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成方法，其特征在于，所述基于級配參數構建堆石料級配曲線，其表達式如下：

其中，d表示堆石料的顆粒粒徑，M(d)為小于粒徑d的顆粒質量百分比，d_M和d_m分別表示堆石料的最大和最小顆粒粒徑，D表示堆石料級配的分形維數。

9.一種基于碾壓倉面圖像的堆石料級配曲線生成裝置，其特征在于，包括處理器及存儲介質；

所述存儲介質用于存儲指令；

所述處理器用于根據所述指令進行操作以執行根據權利要求1-8任一項所述方法的步驟。