基于labview的煤泥浮选泡沫图像处理系统研究

《基于labview的煤泥浮选泡沫图像处理系统研究》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、江苏省高校优势学科建设工程硕士学位论文基于LabVIEW的煤泥浮选泡沫图像处理系统研究ResearchofthebubbleimageprocessingsystemincoalslurryflotationbasedonLabVIEW作者：曹文龙导师：周长春教授卢兆林副研究员中国矿业大学二〇一六年五月中图分类号TD94学校代码10290UDC622.7密级公开中国矿业大学硕士学位论文基于LabVIEW的煤泥浮选泡沫图像处理系统研究Researchofthebubbleimageprocessingsyste

2、mincoalslurryflotationbasedonLabVIEW作者曹文龙导师周长春教授申请学位学术硕士培养单位化工学院学科专业矿业工程研究方向矿物加工理论、工艺与设备答辩委员会主席陈建中评阅人盲审二〇一六年五月论文审阅认定书研究生曹文龙在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文的研究工作和

3、论文撰写是在导师周长春老师的指导下完成的。本论文无论是选题，还是试验方案的计划制定与实施，以及论文的成稿，都凝聚了导师辛勤的汗水。同时，导师丰富的实践经验、严谨的治学态度、可贵的敬业精神以及优秀的做人品质都使我受益匪浅，值此机会，首先向周老师表示诚挚的谢意和崇高的敬意！感谢课题组张宁宁博士等在日常学习中的帮助！感谢课题组丛龙斐硕士、欧阳长恒硕士、彭昌斌硕士、刘铖硕士、潘金禾硕士等及其他同学在试验研究和论文撰写过程中给予的大力帮助！感谢我的父亲、母亲及家人多年来对我的关心与支持，是他们的亲情使我得以安心的学习和

4、快乐的生活。感谢所有帮助过的我的老师、同学和朋友！最后，衷心感谢在百忙之中评阅本论文的各位专家、学者，由于作者水平有限，文中难免出现错误和不当之处，敬请不吝赐教。摘要选煤厂生产过程中通常选择精煤灰分和产率，作为判断浮选状态好坏的依据。但是，测定浮选精煤灰分具有滞后性，无法实现浮选指标的实时监测。因此，工作人员一般通过观察浮选泡沫的好坏来估测精煤灰分和产率，进而来调整浮选操作参数。而泡沫层状态由人眼进行分辨，不同操作经验的工人有时会得出不同的判定结果，人的主观因素的干扰较多。若能用机器视觉替代人眼，根据捕捉的图

5、像进行判断，不仅可以实现浮选指标的实时监控，而且能够提高浮选精度，降低工人劳动强度。因此，将机器视觉引入煤泥浮选对选煤行业的发展具有积极意义。本文研究内容主要包括以下几个方面：根据目前国内外机器视觉技术的研究现状，以及应用于矿业浮选领域的具体案例，分析了图像处理系统在煤泥浮选中应用的可行性，根据各程序开发环境的特点确定了本系统的开发平台为LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench（LabVIEW）。根据机器视觉的基本配置，结合选煤厂浮选车间的实际情况，分别从

6、PC机的选型、相机及镜头的具体型号及性能、灯源及照明方式等方面作了讨论与比较，搭建了图像处理硬件系统。以LabVIEW为开发平台，结合NI-VISION及MATLAB等软件编写检测系统。根据模块化编程思路将本软件系统分为4个模块，分别从各个模块的功能及编写过程作了论述。其中，重点对图像预处理及处理模块进行了开发研究，运用三种不同算法对泡沫图像的分割试验，对比分割效果，最终选定Power1/X-Smoothing-Median分水岭分割为本研究的核心算法。利用开发的煤泥浮选泡沫图像处理系统，分别在山东某选煤厂和

7、山西某选煤厂的浮选车间进行现场检验，按照取样标准采集图像并对相应时刻的精煤灰分进行测定。利用图像处理软件分别提取灰度均值、泡沫个数和泡沫直径均值3个浮选泡沫特征参数，应用BP神经网络建模方法建立浮选精煤灰分预测模型建立相应测试集，并利用测试集对建立模型进行了验证，结果表明预测灰分与实际灰分平均相对误差绝对值分别为4.94%和3.17%。该论文有图61幅，表8幅，参考文献86篇。关键词：煤泥浮选；LabVIEW；泡沫；机器视觉IAbstractAshcontentofcleancoalandstateofbub

8、blelayerwouldbechosefirstasthereal-timebasistojudgetheeffectofflotationincoalpreparationplant.However,thereexistsalaginthemeasurementofashcontentofflotationcleancoal,whichmakesitimpossibleforthereal-ti