基于数字图像处理的浮选泡沫速度特征提取及分析

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1、第40卷第6期中南大学学报(自然科学版)、如l40NO．62009年12月JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Dec．2009基于数字图像处理的浮选泡沫速度特征提取及分析唐朝晖，刘金平，桂卫华，阳春华(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙，410083)摘要：以浮选泡沫图像序列为对象，研究浮选泡沫陶像序列速度特征提取方法，分析泡沫速度特征与浮选性能问的关系。提一种抗尺度快速变化和具有旋转不变性的模板匹配算法，利用宏块跟踪技术对浮选

2、泡沫图像序列的泡沫速度特征进行估计，得出像素级的泡沫运动速度参量。然后，采用二维拉格朗日曲面捅值方法提取亚像素位移，得出精确的亚像素级位移参量。结果表明：在浮选过程中，减少浮选泡沫运动速度的紊乱程度能减小己粘附在泡沫上的矿物粒_l『的脱附率，进而提高浮选精矿品位，降低尾矿中有用矿物含量。关键词：浮选；泡沫图像；模板匹配；旋转不变性；亚像素配准中图分类号：TP391．41文献标志码：A文章编号：1672—7207(2009)06一l616—07Frothbubblesspeedcharacterist

3、icextractionandanalysisbasedondigitalimageprocessingTANGZhao—hui，LIUJin—ping，GUIWei—hua，YANGChun—hua(SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Basedonthestudyofthebubbleimagesequences，thecharacteristi

4、csoftheforthvelocitieswereextracted，andtherelationshipbetweenthefrothspeedcharacteristicandthefrothflotationperformancewasdiscussed．Hence，anewfasttemplatematchingalgorithmwaspresented．Thisalgorithmisinvarianttoarbitraryrotationrevolvingandscaling，andus

5、ingmacro·blocktrackingmethodtocalculatethefrothmotionvelocity,theintegralpixelsvelocitycharacteristiccanbeobtained；then，thesub—pixelsvelocityparameterswasextractedusingthetWO—dimensionLagrangesurfaceinterpolationandthefullprecisesub—pixelscalefrothbubb

6、lesmotionvelocitywasgained．Theresultsshowthatthedecreaseoffrothvelocityturbulencedegreeintheflotationproductionisabletodecreasethedetachratioofthemineralparticlesonthebubblesandthentoimprovetheconcentrategradeanddecreasetheratioofmineralsintailings．Key

7、words：flotation；frothimages；templatematching；rationalinvariant；sub-pixelsregistration浮选是一个极其复杂的物理化学过程，难以建立征、纹理特征L2J等；另一方面是基于图像序列的泡沫准确的实时控制模型⋯。在实际的矿物浮选生产中，图像特征参数，称为动态特征，一般包括泡沫运动速有经验的操作工人主要通过观察浮选槽表面泡沫视觉度、泡沫稳定度等。分析泡沫图像的静态和动态特征，信息来完成浮选过程操作。浮选泡沫表面视觉特征参发现它们与

8、浮选工艺参数密切相关_3]，如泡沫颜色特数一般表现在2个方面：一是基于单帧图像的泡沫参征反映所携带的矿物的种类和品位；泡沫的大小和形数，称为静态参数，比如泡沫的大小、形状、颜色特状反映泡沫矿化程度；而浮选泡沫的速度特征与浮选收稿日期2009—01—28；修回日期：2009—04—28基金项目NY,自然科学重点基金资助项目(60634020)：国家自然科学基金资助项目(60874069)通信作者唐朝晖(1965一)，男，湖南长沙人，博士，教授，从事智能控制、智能信息处理