浮选泡沫图像特征提取算法的工业应用研究

《浮选泡沫图像特征提取算法的工业应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文DOCTORALDISSERTATION（电子科技大学图标）论文题目浮选泡沫图像特征提取算法的工业应用研究学科专业机械工程学号201521080120作者姓名张昌盛指导教师熊静琪教授分类号密级注1UDC学位论文浮选泡沫图像特征提取算法的工业应用研究（题名和副题名）张昌盛（作者姓名）指导教师熊静琪教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业机械工程提交论文日期2018.5.02论文答辩日期2018

2、.5.17学位授予单位和日期电子科技大学2018年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonIndustrialApplicationofFeatureExtractionAlgorithmforFlotationFoamImageAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MechanicalEngineeringAuthor:ZhangChangshengSuperv

3、isor:Prof.XiongJingqiSchoolofMechanicalandElectricalSchool:Engineering摘要摘要浮选提纯是用途最广、使用最多的一种选矿技术，其中浮选泡沫的视觉特征常作为浮选工况的直观反映。长久以来，浮选过程的控制都基于工人的主观视觉判断来实现，这种方法存在大量问题。近年来，数字技术和自动化控制的进步，使基于计算机视觉的浮选泡沫特征提取成为一种潮流。本文面向工业应用，根据浮选现场泡沫图像的特性分析特征提取算法的重难点，提出相应算法改进和软件设计，主要工作如下：(1)浮选过程分析：总结浮选泡

4、沫特征和工况参数之间的关联，指出有必要提取的特征种类；并针对浮选现场的泡沫图像特性，分析图像处理的算法难点，提出了泡沫特征的提取思路。(2)针对分水岭算法进行泡沫区域划分时的过分割和边缘偏移现象，提出优化思路。首先通过预处理实现了图像降噪和增强，避免了噪声引起的过分割，并增强了模糊的边缘细节信息；采用FCM聚类算法进行图像标记，使算法具有自适应性，不再像阈值标记一样易受光照条件影响；并针对分水岭函数的缺陷进行了机理优化。通过算法优化实现了精准分割，增加了泡沫静态特征的可靠性。(3)针对泡沫流速中的复杂附带情况，采用ORB特征点匹配算法进行

5、泡沫流速估计，实现流速估计的实时性。分析ORB算法存在的问题，进行算法改进，并融合块匹配法和特征点匹配法进行互补，使匹配算法优势融合，提升泡沫流速的估计准确性，得到更可靠的泡沫动态特征。(4)在金川的镍矿浮选生产线搭建了浮选泡沫特征分析系统的硬件平台，并根据功能需求分析提出了软件功能结构设计。在实现浮选现场视频监控和特征数据提取的基础上，丰富特征数据形式，增加了数据存储和交互的功能。并基于用户使用角度，提升了界面友好性，实现系统运行的自动化和人性化。关键词：计算机视觉，分水岭分割，流速估计，匹配算法，浮选自动化IABSTRACTABSTR

6、ACTFlotationisthemostwidelyusedmineralprocessingtechnology,thevisualcharacteristicsoftheflotationfoamareoftendirectlyreflectedintheflotationconditions.Foralongtime,thecontroloftheflotationprocesshasbeenbasedonthesubjectivevisualjudgmentofworkersthathaslotsoftrouble.Inrece

7、ntyears,advancesindigitaltechnologyandautomatedcontrolhavemadetheextractionoffeature-basedflotationfoamsbasedoncomputervisionpopular.ThisarticleanalyzesthedifficultyofthefeatureextractionalgorithmfromcharacteristicsofFlotationon-sitefoamimage,andputforwardthecorresponding

8、algorithmimprovement.Themainworkisasfollows:(1)Analysisofflotationprocess:Summarizethecorrelatio