[发明专利]一种岩石块度尺寸分布的测量方法

说明书

本发明属于岩石块度检测技术领域，公开了一种岩石块度尺寸分布的测量方法，包括：输入RGB彩色岩石块度图像；将彩色图像转换为灰度图像；进行分数阶积分平滑滤波；对平滑后的图像进行Canny边界扫描；进行骨架提取；进行三次循环的短线去除及断线连接；进行毛刺去除及最后的断点连接；最小外接矩形获取及块度长度的测量；尺寸分布统计和计算；该方法有利于快速准确地检测出复杂图像中颗粒的尺寸分布，该方法适用于实时在线的运动颗粒视频图像处理。

技术领域

本发明属于岩石块度检测技术领域，尤其涉及一种岩石块度尺寸分布的测量方法，适用于运动的或者爆堆的岩石块度图像的测量和分析。

背景技术

在采石和矿业工程中，对岩石块度的尺寸分布的测量是非常重要的。石料就是自然岩块和爆破及机械破碎的岩块的混合体，主要是用于建筑，公路，铁路和大坝等。为了判断石料的质量，对石料颗粒的尺寸和形状参数进行估算是必要的。石料的尺寸分布不但是用来评估产品质量的一个数据，而且还是调整破碎机或爆破生产的重要信息，例如：在采石生产中，调节破碎机间隙及在矿业工程中调节打孔的孔径等。破碎机通常被设定用来生产某个严格指定的相对较窄尺寸范围内的石料，比如从16mm到30mm。通常破碎机操作的一个主要指标就是平均尺寸。在自动破碎控制系统中，从实时系统发回的包括平均石料尺寸的反馈信号，就显示了流水线上破碎过程的实际进展。在实际应用中，从破碎机出来的破碎颗粒在一条传送带上传输，在其上方放置一个CCD摄像头向下拍摄，然后用图像处理、分割和分析对获取的图像中的颗粒进行测量。

在矿业生产中，块度尺寸分布是衡量整个采矿生产成本的关键，几乎可以影响整个采矿成本的30％。如果块度尺寸过低，岩石爆破的成本就会提高；相反，如果尺寸过大，不仅要进行二次爆破会增加费用，而且货车装载、卡车及火车运输的费用都会增高。因此，岩石爆破的平均尺寸是使矿业生产达到最优化的一个重要因素，是控制整个采矿生产过程的重要信息。

人工测量劳动强度大，采样量有限，而且很难进行实时测量和分析，从而影响生产效率。图像处理可以克服此弊病，但是岩石块度图像是最复杂的颗粒图像，原因是：岩石块度表面粗糙，有明显的三维体信息，不同的颜色及相互粘连和重叠等会给图像的分割带来很大的困难。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种岩石块度尺寸分布的测量方法，有利于快速准确的检测出岩石块度图像中目标的尺寸分布。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种岩石块度尺寸分布的测量方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，获取岩石块度的彩色RGB图像，将所述彩色RGB图像转换为灰度图像；

步骤2，对所述灰度图像进行分数阶积分平滑滤波，得到平滑后的图像；

步骤3，对所述平滑后的图像进行边界扫描，得到二值边界图像；

步骤4，对所述二值边界图像进行骨架提取，得到目标骨架图像；

步骤5，对所述目标骨架图像进行三次循环的短线去除及断线连接，得到结果图像；

步骤6，对所述结果图像进行毛刺去除及断点连接，得到标号图像；所述标号图像中包含多个目标块度；

步骤7，获取所述目标标号图像中每个目标块度的最小外接矩形，并计算每个目标块度的面积和长度；所述每个目标块度的面积为其最小外接矩形的面积，所述每个目标块度的长度为其最小外接矩形的长度；

步骤8，对所有目标块度的面积和长度进行统计，得到岩石块度尺寸分布。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)步骤1中，