煤泥浮选泡沫图像分割与特征提取

针对在煤泥浮选泡沫图像中的煤泥气泡互相粘连、边界模糊的情况,根据分水岭变换模拟浸水原理,提出一种新的、有效的分割算法,同时应用数学形态学中的腐蚀和膨胀算法,解决了经典分水岭算法不能处理的过分割和欠分割问题,使得粘连的煤泥气泡得到了有效的分割.然后计算出各个煤泥气泡的横截面积、周长、形状等物理特征参数,这些参数是实现自动控制浮选过程的重要依据.     

基于结构元的煤显微图像轮廓提取算法

针对煤显微组分结构复杂、提取其显微图像中有效组分轮廓存在较大难度的问题,提出一种基于结构元的轮廓提取算法。该法通过对结构元中架构与尺度的合理设计实现种子点的自动选择,以替代传统算法中种子点的人工选取,然后进行区域生长,再对区域生长后的图像进行形态学处理,最后用8邻域轮廓提取法获取煤显微图像中不同组分的轮廓。实验结果表明,由于结构元的合理选取,算法能够有效去除煤显微图像中的碎屑、黏胶及噪声区域,获取块状显微组分的有效轮廓。实验结果可以为煤显微图像自动分类与识别提供参考。     

复杂混合浮选泡沫图像分割方法研究

针对浮选泡沫图像难以直接识别的问题,提出了一种基于形态学的分水岭改进算法,利用CLAHE、最小最大值滤波对泡沫图像进行预处理,采用形态学方法进行图像重建,最后利用分水岭算法对重建后的图像进行分割。仿真结果表明,该算法可有效地对复杂混合泡沫图像进行分割。     

灰度自适应边缘检测在煤矸石分选中的应用

针对煤和矸石灰度的不同,本文介绍了一种基于灰度的自适应边缘检测法,首先对图像进行灰度增强预处理,然后采用迭代算法求出图像分割的最佳阈值,结合形态学的腐蚀算法从而实现图像的精确边缘检测,并给出了仿真实例。与几种经典的边缘检测算子相比较,该算法效果最佳。     

基于Hough变换的带式输送机托辊图像分割方法

由于现阶段对煤矿带式输送机托辊缺乏有效的监测，传统的人工巡检方法存在效率低、自动化程度低等问题，提出一种矿用带式输送机托辊图像分割算法。该算法利用带式输送机沿线巡检装置采集带式输送机图像，对托辊区域图像进行边缘检测，通过霍夫变换和直线拟合方法，确定托辊的4个边界。利用托辊边界制作图像掩膜分割出托辊图像区域。实验表明，该算法对不同位置托辊能够实现准确的自动分割，为利用视觉检测技术监测托辊运动状态提供可靠的技术基础。     

高炉渣离心粒化图像颗粒分割研究

高炉渣机械离心粒化过程中,基于图像识别的颗粒分割是实现粒径实时检测的关键因素。针对于高炉渣图像颗粒黏结而给测试带来困难的问题,在对图像做去噪处理后,结合改进的分水岭算法做颗粒分割,实现了黏结颗粒的准确分割。针对分水岭算法缺陷,结合积分图像的快速算法,对颗粒图像做局部阈值的二值化处理,并由形态学做细节弥补,采用了基于形态学重构距离图像算法以改进分水岭算法来分割颗粒图像,提高了处理效率,同时抑制了过分割现象,并准确地分割了黏结颗粒的图像,该算法为准确快速提取颗粒的特征参数奠定了基础。     

新型钢丝绳芯输送带接头抽动检测算法

针对钢丝绳芯输送带X射线图像特性,提出一种新型接头抽动检测算法。该算法首先进行图像增强,将图像的对比度拉伸到一个指定范围;随后进行迭代阈值分割图像接头检测,并删除错误检测点;在此基础上进行接头点对归类,并将当前采集图像与参考图像的接头点对进行比较,得出每张图像的平均抽动与最大抽动,至此完成了接头抽动检测。通过实际应用验证该方法更全面地反应接头实际情况,防止接头抽动引起输送带撕裂,保证煤矿安全运输。     

基于模糊综合评判的在线图像分割

为使矿岩块度在线检测能精确和快速地进行,提出了一种自适应阈值分割算法:首先选取全局自动阈值分割算法粗分割图像,然后针对粗分割效果较差的目标区域,重复利用阈值分割算法直到无区域可分离。在重复分割前,利用模糊综合评判方法对每一个目标物体的参数(尺寸,形状及梯度等)进行综合评价,若该目标为非正常块度,对其进行重复分割。通过对一次矿山爆破的300多幅矿岩块度图像进行测试表明:在线图像分割算法与新近的聚类分析及图论最小割算法相比,不仅简单而且具有较好的分割效果,在保证在线处理速度的要求下,分割准确率达95%以上,可有效地扩展应用在其它颗粒在线检测系统中。     

一种改进分水岭算法的浮选泡沫图像分割方法

为了解决煤泥浮选泡沫图像分割中传统分水岭算法的过分割问题,提出了一种基于自适应标记提取的改进分水岭算法。该方法首先对浮选泡沫图像进行高斯滤波,再运用基于形态学的扩展最大值技术从泡沫图像中自适应提取标记,利用标记对梯度图像进行修改,最后使用分水岭算法对修正后的梯度图像进行分割。试验结果表明,改进后的算法克服了标记提取需要先验知识、分割过程繁琐等问题,使参数选取更加合理,分割结果更加准确。     

关于彩色图像分割算法的研究

主要根据灰度图像的边缘检测算法思想，借助空域微分算子，通过卷积提出了基于边缘的两种彩色图像分割算法。一种是将彩色图像转化为灰度图像，再进行分割处理；另一种是在三基色空间分别进行分割，再加以合成。同时文章采用了迭代阈值设定、区域生长、空间滤波等方法，有效改善了分割结果。     

基于K-means的金属矿物光片嵌布粒度测量

目前金属矿物嵌布粒度的测定主要依靠技术人员在显微镜下观测,存在工作量大、观测粒度准确度和精度不高等问题。因此提出了基于K-means聚类算法的金属矿物嵌布粒度测量方法。K-means算法初始聚类中心数K值的准确预设是本方法的核心之一,本项目对此开展了深入研究,发现利用金属矿物光片显微镜下图像中的颜色特征,对原矿图像中的矿物种类进行准确判别,再将识别到的矿物颜色特征作为设置K值的依据。通过K-means算法将目的矿物的颜色聚类为单一的颜色,对聚类的图像进行颜色分割,最后利用Feret Diameter精确测量出该金属矿物嵌布粒度。结果表明：该方法明显提高了金属矿物嵌布粒度测量的准确度、精度和效率,具有极大的应用价值。     

露天煤垛内部高温非接触式红外测量方法

目前常采用人工手持测温杆逐个煤垛不定点测量的方法进行露天煤垛温度监测,人工测温法存在重复性差、测量位置有限和工作量大等问题。为实现大范围、全天候、多煤垛在线自动测温,提出了一种非接触式煤垛内部温度红外测量的方法和内部温度分层式计算模型,并设计实现了相应的露天煤垛内部高温红外监测系统。该方法将煤垛分为表层与内层两部分,两层的交界定义为边界面,表层受外界环境的影响,内层则不随外界环境变化。先由红外热像仪采集煤垛的表面温度,结合小型气象站采集得到的天候参数,通过温度校正算法去除天候环境对表面温度的影响,获得煤垛表面的真实温度。然后采用表面热平衡方程由校正后的表面真实温度计算得到边界面温度,再由内层温度与距离的指数关系即可计算得到内部温度值。通过现场实验证实,该方法对内热源温度的计算误差约为10.36%,能够满足工程实际要求,能非接触式直接测量露天煤垛内部温度。     

局部约束的自学习煤岩识别方法

针对训练样本不足情况下的煤岩图像识别问题,提出了一种局部约束的自学习(LCSL)煤岩识别方法。该方法首先从辅助数据中通过局部约束的字典优化模型获取高层结构特征,这些辅助数据是无标签的非煤岩自然图像,与煤岩图像的特征分布不同,且更容易获取;然后利用学习的高层结构特征结合局部约束线性编码提取煤岩图像特征;最后利用SVM算法对煤岩图像进行分类识别。实验表明:通过该方法得到的特征能够有效地表征煤岩图像,具有很强的鉴别性和鲁棒性,达到了很好地识别效果,相比于原有煤岩识别方法平均识别率提高了1%～3%。     

基于煤位检测的多尺度特征匹配算法

针对煤矿企业煤仓内煤位的检测,运用计算机视觉检测识别技术,提出了一种基于双目视觉W-SIFT图像特征匹配算法的非接触式煤仓煤位深度测量方法,将小波压缩编码和尺度不变特征变换算法相结合,去除双目图像中的冗余信息后,通过基于尺度因子变化的模版进行自适应调节,并对双目视图配准的煤位图片进行处理,构建多尺度空间从而提取煤位图片的特征点,然后对比左右煤位视图,运用双目视图双向配准的策略,进行深度匹配。最后依据W-SIFT匹配算法预先标定的左右图像得出视觉传感器的内外参数,代入坐标转换公式,准确确定煤仓煤位的真实深度值。实验结果表明将这一新算法应用到煤位检测中,与传统SIFT算法相比具有较明显的优势,实时性、稳定性好,取得了满意的效果。     

燃烧煤粉颗粒的粒度速度测量方法

基于煤粉火焰辐射特性,提出了蓝色背光照明成像的方法,可以避免或减少火焰自发光的影响,直接获得单个固体煤颗粒的静态或动态影像。采用单帧长曝光的测量方法,从煤粉颗粒的运动轨迹中同时获得燃烧中煤颗粒的粒度和速度。在基于Mc Kenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统中,用工业相机对煤粉燃烧进行实验研究,并获得了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的粒度和速度信息。紧邻出口的粒径测量结果与送入给料器前的煤样筛分粒度范围相符,粒度和速度随高度变化的趋势也证明了该方法的可行性。该方法的提出为煤粉燃烧过程的可视化测量研究奠定了基础。     

基于特征点的煤矿图像拼接技术的研究

将图像拼接技术引入到煤矿领域。结合煤矿井下环境的特点,提出了一种稳健的基于曲率尺度空间的拼接(CSSM)算法。该算法使用改进后的自适应阈值CSS角点检测算法提取特征点,利用相似测度NCC提取初始特征点对,并通过RANSAC删除伪匹配对,达到精确匹配,通过渐入渐出融合法实现无缝拼接。     

上湾选煤厂煤泥水在线粒度浓度测量系统的设计

粒度、浓度是选煤厂生产过程中煤泥水的关键参数,实现两个参数的在线测量对选煤厂生产调控和智能化建设具有积极的推进作用。本文根据上湾选煤厂工艺流程和设备布置特点,同时借鉴有色金属选矿厂矿浆粒度浓度测量的实践经验,选取了洗煤流程中的4个关键测量点,设计了4套煤泥水在线取样系统,通过1台四流道的BPSM-IV粒度浓度分析仪实现4个点煤泥水粒度、浓度的在线测量。     

平行热线法测定松散煤体导热系数试验

根据国际标准的平行热线法原理,设计出测定松散煤体导热系数试验装置,给出了其计算方法,并对祁东煤矿的不同粒径及不同含水量的煤质进行了反复试验,结果表明:随着粒径及含水量的增加,煤体导热系数呈上升趋势,且越趋平稳;最后对结果作了详细分析。     

基于机器视觉的运动煤颗粒检测和遮挡追踪

针对煤颗粒筛分过程中被遮挡而导致其运动分析实测数据缺失的情况,应用机器视觉的方法实现了对运动煤颗粒检测和遮挡追踪.文章搭建模拟激振实验台,使用高速摄像机采集单个煤颗粒被遮挡情况下的序列图像.在MATLAB中采用引导滤波对序列图像进行去除噪声预处理,使用混合高斯模型法(GMM)有效提取了目标煤颗粒的前景掩码,并利用卡尔曼...     

落锤法冲击次数对颗粒煤粒度分布规律的影响

在分析落锤法测定煤坚固性系数的过程及方法原理的基础上,通过粒度分布函数及级配曲线研究了冲击粉碎次数对颗粒煤粒度分布特征的影响,并指出利用颗粒煤体积量作为恒量指标大小存在的问题。研究结果表明:随着冲击粉碎次数的增加,煤样被粉碎的越来越小,颗粒煤的特征粒径不断减小并逐渐趋于稳定,冲击能的影响幅度以及粒度分布的均匀性也在不断减小,存在使得其粒度分布稳定的临界冲击次数;特征粒径与均匀系数呈现线性增长关系,与颗粒煤级配曲线的不均匀系数及曲率系数的对数呈线性衰减关系。