煤泥浮選泡沫圖像處理技術(shù)的研究.pdf

1、煤泥浮選過程是在藥劑作用下氣液固三相流互相作用的復(fù)雜的物理化學(xué)過程，通過向煤漿中鼓入空氣，疏水的煤粒粘附在氣泡上隨著氣泡逐漸浮出氣泡層，而親水的矸石則沉在煤漿中隨著尾煤排出，從而實現(xiàn)精煤和矸石的分離。多年來，煤泥浮選一直是工人通過肉眼觀察泡沫狀態(tài)來手動調(diào)整浮選的加藥量，自動化水平低，工人勞動強度大，這阻礙精煤回收率的提高以及浮選工藝參數(shù)的優(yōu)化。但是浮選泡沫層中包含了許多和浮選指標相關(guān)的重要信息，通過泡沫的視覺特征來描繪浮出精煤的質(zhì)量，可

2、以有效的提高精煤的回收率，因此，通過研究煤泥浮選泡沫圖像的特點，提取出有效的能夠反映煤泥浮選狀態(tài)的圖像特征參數(shù)，利用這些特征參數(shù)來反映浮選過程的狀態(tài)，這對實現(xiàn)煤泥浮選自動化具有前瞻性和現(xiàn)實意義。
　　 本文首先分析了煤泥浮選機理，根據(jù)煤泥浮選氣泡與煤粒粘附的原理，研究煤泥浮選特征與浮選狀態(tài)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，選擇系統(tǒng)的硬件和軟件，初步搭建煤泥浮選泡沫圖像視覺系統(tǒng)，論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 (1)首先分析

3、煤泥浮選泡沫圖像的特點，針對煤泥浮選泡沫圖像中噪聲大小不一的情況，同時為避免煤泥圖像分割過程中圖像形狀的改變，結(jié)合形態(tài)學(xué)重構(gòu)和面積濾波的特點，采用面積結(jié)構(gòu)元素不斷增加的面積重構(gòu)開閉濾波濾除噪聲;
　　 (2)煤泥浮選泡沫圖像中的前景和背景對比度比較低，采用的傳統(tǒng)的分水嶺分割方法會使圖像識別不出來或者產(chǎn)生欠分割現(xiàn)象，針對以上不足提出了基于形態(tài)學(xué)梯度的分水嶺分割方法，最后采用面積重構(gòu)H頂變換來提取標記點，在標記點的基礎(chǔ)上對浮選泡沫圖

4、像進行分割，實驗證明，該方法對現(xiàn)場前景和背景對比度低的泡沫圖像的分割效果很好;
　　 (3)提取煤泥浮選泡沫圖像中的直方圖統(tǒng)計特征，分析能夠反映浮選狀態(tài)的特征參數(shù)，同時針對直方圖不能反映煤泥浮選泡沫圖像的空間像素特征的缺點，利用灰度共生矩陣來提取煤泥浮選泡沫圖像中四個方向(0°、45°、90°、135°)的特征值，分析各個煤泥浮選泡沫階段特征值的變化規(guī)律;提取煤泥浮選泡沫圖像的氣泡大小、氣泡的承載率、氣泡的動態(tài)特征，分析這些特征