[发明专利]矿相成份的机器测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域中对矿相成份的测量方法，具体涉及一种使用矿相显微镜和计算机等对烧结矿、球团矿和高炉渣等的矿相含量进行智能化测量的方法。

背景技术

目前，对冶金领域的烧结矿、球团矿和高炉渣等矿相组成的测量过程，主要是依靠人工来完成的。主要的方法有目测法和面积法。(引自东北大学周乐光，《工艺矿物学》，2007年1月第三版，冶金工业出版社，156-165页)。

目测法是观测者结合已有的经验对实际观察到的图像进行估测。其测量的准确程度受观测者的经验的影响，因此其测量结果误差较大。

面积法是指在显微镜视场中加一片目镜测微网，以单元格为单位对视场中的各种矿物所覆盖的矿物进行分别计数。该方法比目测法准确，但是存在两个缺点：一是劳动强度大、测量速度慢；二是容易忽略存在量较少的矿物，只得到了主要矿物的大概含量。

CN101059450A公开的“冶金矿相智能识别方法”，由计算机对待测矿相进行识别，只能判别矿物种类，不能对其组成含量进行计算。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种采用计算机进行智能化测量，具有测量准确、快速特点的矿相成份的机器测算方法。

本发明的目的是这样实现的：矿相成份的机器测量方法，采用矿相显微镜、摄像机、图像采集卡和计算机系统进行机器测量，其特征在于包括如下步骤：

1)由计算机建立矿物灰度分布特征数据库：根据常见矿物标准样本的显微图像灰度直方图和高斯分布模型统计得到这些矿物在直方图中的灰度分布规律；

2)制样：将待测矿物经过粗磨、细磨和抛光后备用；

3)图像采集：由矿相显微镜和摄像机对上述第2)步获取的试样进行图像采集，获取矿物的显微图像；

4)计算机计算：将第3)步获取的显微图像输入计算机，利用第1)步建立的矿物灰度分布特征数据库中的各种矿物组合对待测矿物的灰度直方图曲线进行拟合计算，并使用遗传算法优化求解，最终得到待测矿物中不同组成的含量。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

1、由于采用计算机系统进行智能测算，代替了实验员的工作，降低了劳动强度；

2、对于含量较少的矿物敏感，测量准确、快速，操作简便；

3、实现了测量过程的自动化，无需专业人员操作。

附图说明

图1是图像采集系统结构示意图；

图2是本发明方法流程图；

图3是利用遗传算法对矿物含量的计算流程图；

图4是获取的某烧结矿显微照片；

图5是图4的灰度直方图；

图6-1至6-6是使用遗传算法不断拟合图5的过程。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一、制样

1)样品准备

选择有代表性的铁矿石或人造富矿等样品。十分致密而坚固的样品可直接磨制；疏松散粒的样品，可先用树胶胶结加固后，再进行磨制。磨制光片所用矿石块，可先用切片机，将矿石块切成略大于2×1.5×1(或2.5×1.5×1)厘米长方形矿石块，然后进行磨制。

2)粗磨

将切下的矿石块，放在磨片机的铁盘上进行粗磨，先用120^#~150^#金刚砂把矿石磨成2×1.5×1厘米到2.5×1.5×1厘米的长方形矿石光片，然后再用清水洗净。

3)细磨

为了防止光片在细磨时有疏松碎屑掉下，在细磨前要用树胶胶结，再用400^#~500^#金刚砂在细而平的铁盘上进行细磨，直到把粗磨痕迹磨去为止，而后用清水洗净。洗净后换用800^#~1000^#金刚砂进行研磨，直到把400^#~500^#金刚砂细磨留下的痕迹磨去为止，用清水洗净。最后用氧化铝泥浆在玻璃板上精磨，磨到消除所有擦痕，使光片表面光滑有发光感觉时，再用清水洗净。

4)磨光(抛光、打光)

将细磨好的光片在抛光机上磨光。抛光机实际上是在磨片机的铁盘上蒙上一层磨光布(丝绒、呢绒和帆布)，周围用金属圈紧紧卡住。磨光时可根据矿物软硬程度不同，选择不同的磨料和磨光布。一般较硬的矿石，如铁矿石、烧结矿和球团矿等用氧化铬粉在丝绒上进行磨光，效果很好。光片磨光后在清水中漂洗，再用干丝绒和麂皮把光面轻轻擦干切忌用手模。

二、图像采集