氧化铝熟料窑自适应控制系统设计与仿真

在介绍氧化铝熟料烧成窑生产工艺特点的同时,介绍了过程近似的数学模型和抗滞后自适应控制器,以及此基础上建立的氧化铝熟料窑自适应控制系统设计及其仿真。     

基于图像特征提取的浮选关键参数智能预测算法

针对矿物浮选过程中回收率参数难以在线检测的问题,提出了一种智能预测算法．首先采用相对红色分量提取泡沫颜色特征,采用改进面积重构变换与分水岭方法分割泡沫图像并提取尺寸特征;然后在此基础上,通过斯密特正交化对最小二乘支持向量机（ＬＳＳＶＭ）核矩阵进行简约,利用核偏最小二乘方法进行回归计算,得到具有稀疏性的ＬＳＳＶＭ 预测模型．实验结果表明,该预测算法能有效地对矿物回收率进行预测．     

基于Gabor小波的浮选泡沫图像纹理特征提取

矿物浮选泡沫表面纹理是浮选工艺指标高低的重要指示器,为了获取泡沫图像纹理的细微差别进而对浮选生产状态进行机器识别,提出一种基于Gabor滤波的泡沫图像纹理特征提取方法。首先利用Gabor小波提取了泡沫图像多尺度与多方向上的泡沫纹理幅度谱(GMTR)与相位谱(GPTR);然后根据GMTR与GPTR的分布特征,通过估计GMTR的Gamma分布参数和计算GPTR的熵作为泡沫纹理特征参量;最后,利用所提取的泡沫纹理特征对浮选工业生产状态进行无监督的模糊聚类分析与有监督的生产状态识别。实验结果表明,该纹理特征提取方法能有效地获取各种浮选状态下泡沫表面纹理的细微差别,基于该纹理特征参量的浮选状态识别准确率高于90%。     

基于计算机视觉的浮选泡沫颜色及尺寸测量方法

矿物浮选过程中,为了使浮选过程处于最优运行状态,获得量化的泡沫颜色与尺寸参数就至关重要.提出了一种基于计算机视觉的浮选泡沫颜色及尺寸测量方法,通过高性能彩色CCD摄像机获取泡沫图像,在此基础上采用相对红色分量测量泡沫颜色,并提出采用面积重构改进变换为分水岭变换提供标识,从而完成泡沫图像分割,对分割后的气泡区域进行象素标定得到气泡实际尺寸.工业运行数据分析结果表明,该方法能有效地测量浮选泡沫颜色及尺寸.     

基于泡沫特征与LS-SVM的浮选回收率预测

针对矿物浮选过程中回收率难以在线检测的问题,提出了一种回收率预测方法.采用最小二乘支持向量机构造预测模型,以图像特征作为模型输入,通过交叉验证实现模型参数优化.为提取泡沫特征,通过计算图像相对红色分量提取颜色特征,结合聚类与分水岭方法分割泡沫图像并提取尺寸特征,利用像素分析方法提取承载量特征,采用网像对的相关性分析方法提取泡沫速度、破碎率等动态特征,并对泡沫特征与回收率进行了相关性分析.实验结果表明,该方法能有效预测回收率.     

一种基于图像特征提取的浮选回收率预测算法

针对矿物浮选过程中的一类回收率预测问题,提出了一种基于泡沫图像特征提取的预测算法.该算法采用最小二乘支持向量机(LSSVM)建立预测模型,通过施密特正交化对核矩阵进行简约,利用核偏最小二乘方法(KPLS)进行LSSVM参数辨识,以此构造具有稀疏性的LSSVM,有效地减小了算法的计算复杂度.为检验模型泛化及预测能力,为多个泡沫特征信息引入预测模型,采用泡沫图像特征提取方法提取泡沫颜色、速度、尺寸、承载量及破碎率特征.实验结果表明,该预测算法对浮选回收率具有良好预测效果.     

基于聚类预分割和高低精度距离重构的彩色浮选泡沫图像分割

该文针对矿物浮选过程泡沫图像质量不理想、气泡大小形状灰度不均的问题,提出一种基于聚类预分割和高低精度距离重构的泡沫图像分割方法。首先,利用k-均值聚类进行前景泡沫与背景矿浆彩色图像分割,依据灰度分布和形状分布特征对提取到的泡沫图像进行滤波;然后,基于形态重构提出结合高低精度距离变换对距离图像进行重构,同时利用面积重构h顶改进变换为分水岭变换提取准确的特征标识;最后利用分水岭算法得到分水线,从而完成浮选泡沫的分割。由分割后的泡沫图像可统计分析出气泡个数与尺寸等物理特征参数从而为浮选控制提供依据。仿真结果表明了方法的有效性。     

基于SIFT特征配准的浮选泡沫移动速度提取与分析

利用尺度不变特征转换(SIFT)特征的优势,将其特征配准引入到泡沫速度特征提取中,解决了泡沫速度特征难以提取的问题.工业浮选现场泡沫速度特征提取结果表明:该方法对仿射变换、光照变化等不敏感;可以准确获取各种浮选状态下泡沫移动速度特征.在对某轻金属浮选厂泡沫视觉特征进行为期半年的观察之后,讨论了浮选泡沫速度特征与浮选指标间的关系,为建立基于机器视觉的浮选优化控制打下基础.     

Bubble size estimation using interfacial morphological information for mineral flotation process monitoring

To relate froth structural information with mineral flotation performance, segmentation analysis was performed on froth images characterized by fully occupied convex bubbles with white spots effect. An improved valley edge detection method was proposed to extract structural features and overcome fake white spot edges seriously affecting the segmentation performance. After preprocessing, detection template was designed based on the local minimal intensity, and a binary image containing segmented boundaries was obtained by applying logical rules, thinning and filtering. Statistical features such as bubble size were estimated for control purpose. Experimental results demonstrate that the proposed method avoids over-segmentation or ill-segmentation caused by uneven illumination, and the industrial application reveals the reliability of bubble size estimation.     

氧化铝烧成过程自动控制系统

探讨将微机技术应用于氧化铝回转窑烧成过程的图像测温和集散控制系统。对回转窑的三个重要参量-温度、烟气中残余氧含量及窑内负压实施闭环自动控制,并对各运行设备及重要参数实施了闭环自动控制,从而构成全面生产管理系统。本系统投运可大幅度降低能耗,提高产品质量,延长内衬使用寿命,提高窑的运转率。