[發明專利]一種用于識別火試金灰吹終點的智能判定方法

在審

• 申請號: 202111381930.2
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114324348A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 陳永紅;蘆新根;郝明陽
• 申請（專利權）人: 長春黃金研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

本發明涉及一種用于識別火試金灰吹終點的智能判定方法，屬于火試金領域。包括配料及熔融，灰吹，攝像機拍攝灰吹圖像，采用綠色圖層抽取的方法，轉換成灰度圖，圖像二值化，根據圓形檢測結果，判別灰吹是否結束。本發明優點是：將人工識別灰吹終點改進為自動識別火試金灰吹終點，不再需要人員將灰皿端出爐外用肉眼觀察，不會中斷灰吹進程；人員不會接觸到灰吹過程中產生的有毒煙氣；到達灰吹終點后即時發出信號中斷灰吹，減少樣品由于灰吹時間過長而導致的貴金屬損失，保證檢測數據準確性；可與機械臂聯動，形成無人化火試金檢測線，省去了此處的人工干預。

技術領域

本發明屬于火試金領域，具體為一種用于識別火試金灰吹終點的智能判定方法。

背景技術

火試金分析方法是國內外黃金行業金銀分析及貿易仲裁的主要檢測方法，國內實驗室每天的礦樣檢測流程較為固定，均為人工操作的方法。在火試金灰吹過程中，灰皿中的融鉛全部被吸收即為到達灰吹終點。而高溫電阻爐中高亮的環境，使得爐壁，硅碳棒加熱體，灰皿以及熔鉛的亮度皆呈紅色且都有一定的亮度，對觀察及判定灰吹終點造成了干擾。并且盛裝融鉛的灰皿為凹槽型容器，在爐門口位置沒辦法直接完整地觀測到爐中灰皿凹槽內部的樣品灰吹情況。所以在到達預計的灰吹終點前，檢驗員需要將整盤灰皿端出爐膛外或爐膛門口，再用肉眼觀察判定灰吹終點。若還未到灰吹終點，則將灰皿放入爐內繼續灰吹，一段時間后再進行觀察。不僅觀察過程中會中斷灰吹進程，且無法進行實時觀測，可能會造成樣品由于灰吹時間過長而導致的貴金屬損失；在灰吹過程中，會釋放含有氧化鉛等化合物的有毒煙氣，容易吸入檢驗員體內，影響檢驗員健康。

目前各個行業自動化、智能化的趨勢下，如何自動判斷灰吹終點是實現火試金自動化建設的過程中的一項難點。人工判斷灰吹終點，會為火試金自動檢測設備增加一處人工干預，不利于火試金自動化的建設。

發明內容

本發明提供一種用于識別火試金灰吹終點的智能判定方法，以解決人工判斷灰吹終點存在的無法進行實時觀測、導致的貴金屬損失和影響檢驗員健康的問題。

本發明采取的技術方案是：包括下列步驟：

(1)、配料及熔融

根據火試金檢測方法，將樣品及適量試劑填加至坩堝中，將坩堝放置于電爐中進行熔融，熔融后將熔渣傾倒于模具中，處理后得到鉛扣，再將鉛扣放置于灰皿中；

(2)、開始灰吹

將裝有鉛扣的一組灰皿放入灰吹爐中進行灰吹；

(3)、攝像機拍攝灰吹圖像

到達預計灰吹結束時間的前5-10分鐘開始觀測灰吹情況，工業攝像頭實時拍攝爐內灰皿中的樣品灰吹情況。上傳至計算機開始處理圖像，識別灰吹信息；

(4)彩色圖像轉灰度圖像

采用綠色圖層抽取的方法，進行圖像轉換，轉好的灰度圖內，灰皿部分較暗，融鉛較亮，保證圖像細節的前提下，便于進一步進行融鉛與灰皿的分離；

(5)、圖像二值化

設定一個亮度閾值，融鉛亮度高于閾值，鉛被吸收后亮度降低剛好低于這個閾值，將高于閾值的像素點設為白色像素，低于閾值的像素點設為黑色像素，把融鉛和灰皿區分開；

(6)、圓形識別

利用融鉛在灰皿的圓形凹槽中恰好呈圓形的特點，通過形態識別來判斷融鉛的位置，采用圓函數做為判別依據，識別到白色像素信息中圓形即為融鉛，其余形狀則為硅碳棒或其它物質，根據圓形檢測結果，判別灰吹是否結束；

設定圓盤識別的半徑下限，若有大于此下限的圓盤存在，則說明灰吹仍未完成，反之，則認為所有灰皿內的合粒灰吹結束；

(7)、識別灰吹終點