基于圖像處理技術(shù)的煤巖分析及煤堆體積測(cè)量.pdf

1、數(shù)字圖像處理技術(shù)已在航空航天、生物醫(yī)學(xué)工程、工業(yè)檢測(cè)、機(jī)器人視覺等諸多領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前眾多中小煤焦企業(yè)對(duì)易于使用、價(jià)格低廉的煤巖分析及煤堆體積測(cè)量的裝置具有很大的需求，本文應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行煤巖分析及煤堆體積測(cè)量的研究，為測(cè)量分析裝置提供了核心的算法。
　　 本文首先針對(duì)煤巖鏡質(zhì)組圖像的預(yù)處理，給出一種去除粘結(jié)劑的新方法----直方圖閾值雙峰法。該方法利用鏡質(zhì)組與粘結(jié)劑在圖像中存在灰度差異的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了粘結(jié)劑

2、的有效分割，不僅在圖像質(zhì)量方面達(dá)到了要求，而且復(fù)雜度較低，易于實(shí)現(xiàn)。在去除粘結(jié)劑的同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)去除圖像中孔洞及碎屑類噪聲的三種方法進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，鈍化濾波法的去噪效果最佳，圖像SNR由原來(lái)的3．20 dB提高到10．17dB，圖像清晰度更符合理想要求。在鏡質(zhì)組圖像預(yù)處理基礎(chǔ)上，對(duì)鏡質(zhì)組進(jìn)行了識(shí)別和定量統(tǒng)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)PCA算法所帶來(lái)的維數(shù)災(zāi)難問題，提出一種改進(jìn)后的PCA算法。實(shí)驗(yàn)表明，該方法可以降低處理數(shù)據(jù)時(shí)的復(fù)雜度，且識(shí)別

3、速度快，圖像SNR由原來(lái)的4．53dB提高到12．17dB，識(shí)別率也大大提高。論文還對(duì)鏡質(zhì)組定量統(tǒng)計(jì)算法在MATLAB上進(jìn)行了仿真，得出的計(jì)數(shù)結(jié)果較符合實(shí)際情況。針對(duì)混配煤鏡質(zhì)組反射率測(cè)定現(xiàn)狀，論文通過(guò)將圖像處理技術(shù)與數(shù)學(xué)方法有效結(jié)合的方式，建立了反射率與亮度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，由該方法得到的鏡質(zhì)組反射率計(jì)算結(jié)果與用顯微光度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)具有良好的線性相關(guān)性。論文提出了一種測(cè)量煤場(chǎng)儲(chǔ)煤量的快速有效方法：先用左、右兩個(gè)攝像機(jī)分別從

4、不同角度獲得煤堆的二維圖像，隨后建立煤堆三維模型，進(jìn)而求得煤堆體積。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該方法測(cè)量誤差小、精度高。在攝像機(jī)標(biāo)定環(huán)節(jié)，對(duì)基于平面模板的雙攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定法進(jìn)行了深入分析。該方法充分利用MATLAB標(biāo)定工具箱中函數(shù)庫(kù)的強(qiáng)大功能，操作簡(jiǎn)便，標(biāo)定精度也令人滿意。總之，論文利用圖像處理技術(shù)，為中小煤焦企業(yè)煤巖分析及煤堆體積測(cè)量提供了有效可行的解決方案，在此基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)，就可以應(yīng)用到實(shí)際中，可有效降低裝置的投資成本，有很好的推