[发明专利]床面颗粒起悬时间的提取方法

权利要求书

1.一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，包括：

将高速摄像机连拍的彩色图像做预处理，获得一系列仅凸出显示起悬颗粒轮廓的二值图；

以二值图中的床面颗粒起始位置为原点，建立垂面直角坐标系，对二值图进行逐帧批处理，确定各帧二值图上的床面颗粒在垂面上的位置坐标；

根据床面颗粒在垂面上的位置坐标计算床面颗粒起悬高度，并逐帧比较床面颗粒起悬高度与床面颗粒粒径的大小，直至找到床面颗粒起悬高度与床面颗粒粒径之差小于预先规定的精度阈值的二值图，将相应二值图的拍摄时间与颗粒静止于床面最后时刻图像的拍摄时间做差，获得床面颗粒起悬时间。

2.根据权利要求1所述的一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，所述将高速摄像机连拍的彩色图像做预处理，获得一系列仅凸出显示起悬床面颗粒轮廓的二值图包括：

将高速摄像机连拍的彩色图像批量转换为灰度图，转换公式如下：

Y＝α₁R+α₂G+α₃B；

其中，Y为转换后的灰度图的灰度值，R、G、B分别对应为彩色图像中红色值、绿色值、蓝色值；α₁、α₂、α₃分别对应为R、G、B的权重，且α₁+α₂+α₃＝1；

再对灰度图做逐帧自适应阈值二值化批处理，获得一系列仅凸出显示起悬床面颗粒轮廓的二值图。

3.根据权利要求1所述的一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，所述确定各帧二值图上的床面颗粒在垂面上的位置坐标包括：

对二值图进行高斯滤波，经高斯滤波后床面颗粒中心像素点的灰度值将变成局部灰度最大值点；

对滤波后的二值图进行逐点扫描检查，寻找局部灰度最大值点，从而确定床面颗粒中心点；

根据床面颗粒中心点计算在垂面上的位置坐标。

4.根据权利要求1所述的一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，所述获得床面颗粒起悬时间包括：

计算床面颗粒起悬高度，公式为：

Y_i＝y_i-y₀；

其中，Y_i为第i帧二值图的床面颗粒起悬高度，y_i第i帧二值图中床面颗粒的y轴坐标，y₀为床面颗粒静止于床面时，在二值图中起始位置处的y轴坐标；

比较Y_i与预先测量的床面颗粒粒径D的大小，直至找到|Y_i-D|＜eps的二值图，其中，eps为预先设定的精度值；

将相应二值图拍摄时间T₄与颗粒在床面上静止的最后时刻图像的拍摄时间T₀做差，即得床面颗粒起悬一个粒径高的起悬时间：t₀₄＝T₄-T₀。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，该方法还包括：叠加一系列的二值图，获取床面颗粒起动垂向轨迹。

6.根据权利要求5所述的一种床面颗粒起悬时间的提取方法，其特征在于，所述叠加一系列的二值图，获取床面颗粒起动垂向轨迹包括：

以循环语句逐帧加载并叠加二值图，将每幅二值图中处于同一(x,y)位置的像素点的灰度值(G_x,y)_k相加，表示为：

Gx,y*=Σk=1m(Gx,y)k;]]>

其中，m为二值图的总数，为叠加后的灰度值；

再将每个像素点灰度叠加值大于0的点的灰度值均设置为255，表示为：

从而得到叠加后的床面颗粒垂向运动轨迹图。