[发明专利]一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统

权利要求书

1.一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统，其特征在于：包括有物联网模块、图像分析软件、图像采集模块和矿石加工设备中央控制系统，所述的图像分析软件运行于物联网模块，所述的物联网模块分别与图像采集模块和矿石加工设备中央控制系统通讯连接，物联网模块与矿石加工设备中央控制系统建立连接后，读取矿石加工设备中央控制系统的生产线是否在运行的参数，当生产线在运行时，物联网模块才会采集图像并进行分析处理，图像采集模块每隔一段时间采集一张图像并传入图像处理分析软件，通过图像分析软件得到分析结果，并通过物联网模块将分析结果上传云端数据库和矿石加工设备中央控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统，其特征在于：所述的图像采集模块为高精度工业相机。

3.根据权利要求1所述的一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统，其特征在于：还包括有照明模块，所述的照明模块使用LED光源阵列发出平行光，均匀照射矿石原料传输带流水线。

4.根据权利要求3所述的一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统，其特征在于：所述的通过图像分析软件得到分析结果，具体方法如下：由于使用了独立的照明模块，减小了环境光对系统的影响，因此认为背景光强度总是服从一个特定的分布，这个分布不随时间改变，图像去背景部分由两过程组成，第一个过程是训练过程，当设备安装到现场正常工作后，首先不断的采集图片，并实时的对所有采集到的图片计算平均值图片，计算方法是每个像素点分别平均，令I为平均值图片，P为每次采集到的图片，n为当前总共采集到的图片的个数，ij为图片上每个像素的坐标，则平均值图片的计算方法可以用如下公式来表示

I i j n = 1 n Σ k = 1 n P i j k ]]>

训练的过程中，不断的使用这个训练结果，将平均值图片作为背景图片，将此图片中的每个像素作为背景阈值，对新采集到的图片进行去背景测试，并进行人工比对，当测试结果符合要求并稳定工作时结束这个训练过程；令T为去背景之后的图片，那么上述计算方法可以用如下公式来表示，

T i j n = P i j n i f P i j n > I i j n - 1 0 e l s e ]]>

训练过程结束之后，我们可以得到一个稳定工作的背景图片，在这之后的使用的使用过程则是依赖于这张背景图片，使用方法与测试方法相同，用I来表示最终得到的平均值图片，那么去背景之后的图片可以用如下公式来表示

T i j n = P i j n i f P i j n > I i j 0 e l s e ]]>

提取轮廓部分使用的是Canny算法，之后对提取到的每个轮廓进行进一步的分割，这个部分使用的是分水岭算法，图片分割完成之后，对每个轮廓计算最小包含圈并计算其直径。

5.根据权利要求1所述的一种智能机器视觉矿石颗粒检测系统，其特征在于：所述的物联网模块采用基于x86芯片的硬件架构，搭载Windows 10操作系统，并支持TCP/IP、PPI、MPI、Profinet工业标准通讯协议，物联网模块拥有多个可与矿石加工设备中央控制系统进行通讯连接的以太网接口。