[发明专利]一种矿石颗粒的分割方法

说明书

本发明公开了一种矿石颗粒的分割方法，该方法采用可见光和红外传感深度测量的一体化相机采集矿石传送带上矿石的RGBD图像信息；将采集到的RGBD图像信息进行分解，提取出彩色图和深度图，并进一步对彩色图和深度图进行处理；根据处理结果，统计连通域的各项参数，得到矿石颗粒分布结果。上述方法解决了单一图像出现的过分割、欠分割问题，同时对大块矿石的识别具有较高的准确率，提高了适用性。

技术领域

本发明涉及选矿设备技术领域，尤其涉及一种矿石颗粒的分割方法。

背景技术

选矿是指用物理或化学方法将矿物原料中的有用矿物和无用矿物(通常称脉石)或有害矿物分开的过程，一般的选矿流程可以分为破碎、研磨和浮选等三个主要环节。其中碎矿和磨矿承担着为后续的选别作业提供入选物料的任务，从采矿场送入选矿厂的原矿是上限粒度1500～1000mm(露天采矿)至600～400mm(地下采矿)的松散混合粒群。粒度是对颗粒(矿块)几何形体大小的度量，工艺矿物学还考虑了不同矿物镶嵌的复杂情况，当矿物颗粒相互包埋地固结在一起时，颗粒体积无法求出，可行的办法是在矿石薄片上测量颗粒的截面积大小，即引入了颗粒的“视粒度”概念。

现有技术在一般矿物加工生产过程中，多采用皮带上矿石取样，针对取样矿石进行筛分、称重，从而取得全粒级矿石颗粒分布，进而获得当前时刻的全尺寸粒级分布情况。这种方法工作量很大，且需要停皮带取样，一般矿山在非检修期间很少进行，随着机器视觉技术的发展，现有技术在全彩色图像领域的矿石颗粒分布进行了相关的研究，也诞生了不少矿石图像分割的装置，但现有技术缺乏相应的产品，主要原因是矿石破碎过程属于离散随机过程，其矿石形态、含泥含水量、矿石颗粒分布、表面矿石叠落形态与矿石粘连情况高度随机，特别是矿石在采掘爆破过程中的不确定性，皮带运输机上矿石很难用一般统计数学模型来进行线性表述，这些原因造成了这个领域的图像处理难度大，系统鲁棒性不强等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿石颗粒的分割方法，该方法解决了单一图像出现的过分割、欠分割问题，同时对大块矿石的识别具有较高的准确率，提高了适用性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种矿石颗粒的分割方法，所述方法包括：

步骤1、采用可见光和红外传感深度测量的一体化相机采集矿石传送带上矿石的RGBD图像信息；

步骤2、将采集到的RGBD图像信息进行分解，提取出彩色图和深度图；

步骤3、在所述矿石传送带上没有矿石时采集空皮带的图像信息；

步骤4、将装载矿石的图像信息与空皮带的图像信息求差，获得相应区域的ROI区域图像；

步骤5、当ROI区域图像小于设定阈值时，判断矿石传送带上是否有矿；

步骤6、针对有矿的传送带，提取该ROI区域图像的彩色图；

步骤7、将若干幅ROI区域图像的彩色图进行颜色特征分量提取，选取合适阈值作为灰度变换的比例阈值；

步骤8、对该ROI区域图像的彩色图进行灰度变换，并在ROI区域图像中截取梯度变换绝对值为前5％的区域进行标记连通；

步骤9、选取标记的连通域面积大于100像素或周长大于40像素的区域作为深度背景；

步骤10、对步骤2提取的深度图进行改进分水岭处理，以深度图像距离最小值为分水岭种子点，按照深度方向进行深度图分水岭处理；

步骤11、根据处理结果，统计连通域的各项参数，得到矿石颗粒分布结果。

在所述步骤3中，

进一步对采集的空皮带的图像信息利用窗口为5*5的中值滤波进行平滑处理。