初碎原礦數(shù)字彩色圖像顆粒度檢測(cè).pdf

1、顆粒在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中是最為常見(jiàn)的物料和產(chǎn)品存在形態(tài).它在礦山、食品加工、造紙、油漆、醫(yī)學(xué)、顏料和精細(xì)化工等都有著廣泛的應(yīng)用。眾所周知，粒度關(guān)系著工廠的效益，因此顆粒度的精確測(cè)量對(duì)粒度分析有著極大的實(shí)用價(jià)值。研究人員多年來(lái)經(jīng)過(guò)大量的探索和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，不斷的總結(jié)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，也提出了許多可行有效的測(cè)量方法例如篩分法是最古老的測(cè)量方法，極易受到人為和測(cè)量工具的影響;沉降法時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜;激光法精度高、效率高、成本高，不適合于大規(guī)模

2、的工業(yè)生產(chǎn);光阻法便捷快速，分辨率較高，但測(cè)量范圍較窄。
　　 當(dāng)前，在工業(yè)可視化進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)科學(xué)和技術(shù)起到了越來(lái)越重要的作用，其中數(shù)字彩色圖像處理尤為重要。圖像處理過(guò)程中，圖像處理、圖像分析和圖像理解構(gòu)成了圖像處理的三大層次。其中，圖像的分割在整個(gè)過(guò)程中起著承上啟下中間媒介的作用，且為顆粒目標(biāo)物圖像處理之關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)科研人員多年來(lái)大量的探索和實(shí)踐，對(duì)灰度圖像的處理已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但還沒(méi)有充分利用數(shù)字彩色圖像所給出的豐

3、富信息。眾所周知，數(shù)字彩色圖像，除了能夠提供亮度信息，還提供了符合人們視覺(jué)特點(diǎn)的彩色信息，如色度等。如今，用數(shù)字彩色圖像來(lái)表示客觀世界更加方便和真實(shí)，也更具有實(shí)用性和普及性。同時(shí)，隨著電子數(shù)字產(chǎn)品分辨率的不斷提高以及價(jià)格的不斷下降，曾經(jīng)被認(rèn)為是奢侈品的數(shù)碼產(chǎn)品已經(jīng)成為普通的電子產(chǎn)品，并正在越來(lái)越廣泛地用于工業(yè)生產(chǎn)中。
　　 為此，本文研究的目標(biāo)是建立復(fù)擺顎式破碎機(jī)初碎原礦在入料及其在排料口處初次破碎產(chǎn)品的顆粒度實(shí)施在線可視化監(jiān)控

4、模型，為顎式破碎機(jī)粗碎過(guò)程的可視化生產(chǎn)在粗碎物料監(jiān)控方面奠定基礎(chǔ)。
　　 原礦的初碎物料顆粒度及其粗碎過(guò)程中顆粒度的可視化監(jiān)測(cè)方面的相關(guān)研究較為鮮見(jiàn)。其原因是，待破碎原礦物料形狀不規(guī)則、分布無(wú)序且濕度也不均勻的特性，使其數(shù)字彩色圖像處理中，不可避免的要進(jìn)行初碎顆粒形成的復(fù)雜粘連圖像的分割處理，其有相當(dāng)?shù)碾y度。因此，本文擬在此方面進(jìn)行一些開(kāi)創(chuàng)性研究工作。
　　 首先，本文闡述了一些科研人員對(duì)圖像分割方法的研究。其中較為顯著

5、的是采用ImageJ圖像處理軟件，對(duì)初碎單粒和分散多粒的數(shù)字圖像的分析研究。此方法，在一些實(shí)用領(lǐng)域，可較為準(zhǔn)確和快速確定出顆粒輪廓，進(jìn)而給出顆粒度的分析計(jì)算結(jié)果。
　　 其次，給出了初次破碎原礦數(shù)字彩色圖像信息獲取、傳輸?shù)姆椒?。具體的圖像處理，采用ImageJ圖像處理軟件進(jìn)行。并對(duì)原礦初次破碎物料的數(shù)字彩色圖像進(jìn)行其顆粒度特征的分析研究。提出了利用拾取邊界、歐幾里得距離圖(EDM)以及Freehands selection工具相

6、結(jié)合等的方法，對(duì)圖像進(jìn)行分割;進(jìn)一步進(jìn)行了顆粒度的分析計(jì)算，并給出了相應(yīng)的結(jié)果。
　　 再者，本文以ImageJ軟件為依托，提出了相關(guān)顆粒度的測(cè)量方法。即提出了利用佳能IXUSll5HS相機(jī)，以相機(jī)的閃光燈為光源，調(diào)節(jié)相機(jī)到合適的光照和焦距，對(duì)初碎顆粒進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采樣，將獲得的圖像輸入到計(jì)算機(jī)并載入到ImageJ軟件，計(jì)算出顆粒的等效投影面積，進(jìn)而得出粒度參數(shù)分布直方圖。
　　 總之，本文采用ImageJ圖像處理軟件，對(duì)初次