[发明专利]一种基于欧式距离判定的纹理特征度量方法

说明书

一种基于欧式距离判定的纹理特征度量方法，在泡泡浮选领域，本发明提出一种基于欧式距离的纹理特征度量方法，此方法基于现场设置的数字图像采集系统提取泡泡图像，提出了颗粒区域的概念，并通过判定欧式距离对泡泡表面的颗粒区域进行准确提取，将所提取的颗粒区域按中心点位置进行分级，继而对颗粒区域之间的密集程度进行度量，定义了纹理特征颗粒密集度，用以反映整幅图像的纹理特征。有效弥补了传统的纹理特征提取方法没有考虑泡泡表面颗粒的缺陷，从而更准确的判断工况并有效指导加药。

技术领域

本发明属于泡沫浮选技术领域，具体涉及一种锌浮选过程中的纹理特征度量方法。

背景技术

泡沫浮选是国内外广泛应用的一种选矿方法，该方法能依据矿物表面亲水性与疏水性的差异，有效地将目标矿物分离出来。泡沫浮选过程将目标矿物与其共生的脉石研磨成合适大小的颗粒然后送入浮选槽中，通过添加药剂调整不同矿物颗粒表面性质同时在浮选过程中不断地搅拌和鼓风，使矿浆中形成大量具有不同尺寸、形态、纹理等特征信息的气泡，使有用矿物颗粒粘附在气泡表面，气泡携带矿物颗粒上升至浮选槽表面形成泡泡层，脉石矿物留在矿浆中，从而实现矿物分选。由于浮选工艺流程长、内部机理不明确、影响因素多、涉及变量多且非线性严重、工艺指标不能在线检测等原因，一直以来，浮选过程主要依靠人工肉眼观察浮选槽表面泡泡状态来完成现场操作，这种生产方式主观性强，难以实现浮选泡泡状态的客观评价与认知，造成浮选生产指标波动频繁、矿物原料流失严重、药剂消耗量大、资源回收率低等情况发生，特别在高品位矿物资源日益匮乏的今天，浮选矿源成分复杂、矿物品味低，浮选生产人工操作更加难以有效进行。将机器视觉应用到浮选过程中，利用数字图像处理技术对浮选泡泡图像进行分析，能实现对泡泡状态的客观描述，再进一步寻找与分析泡泡特征参数与工艺指标的关系，从而推进了浮选过程的生产自动化。浮选泡泡随着浮选状态的不同而呈现出特殊的纹理状态，泡泡图像的纹理是泡泡表面粗糙度、对比度和黏性的综合体现，它与加药量、通气量等浮选生产操作变量及精矿品位、尾矿含量等浮选生产指标密切相关，当前的泡泡纹理信息提取方法主要是提取局部特征，存在提取的精度不够且纹理提取过程中没有考虑到泡泡表面颗粒等问题，难以准确反映工况，而实际上，泡泡表面常常附着一些矿石或者杂志小颗粒，造成泡泡表面粗糙不平，而这些小颗粒的出现的数量与分布密集度与锌精矿品位有密切关系，针对之前的研究没有考虑到泡泡表面颗粒的问题，提出一种基于欧式距离判定的纹理特征度量方法，此方法基于现场设置的数字图像采集系统提取泡泡图像，继而对泡泡表面的颗粒区域进行准确提取，并对颗粒区域之间的密集度进行量化度量，定义了纹理特征颗粒密集度，用以反映整幅图像的纹理特征，有效避免了传统的纹理特征提取方法的局限性，从而更准确的判断工况并有效指导加药。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于欧式距离判定的纹理特征度量方法，在浮选生产中，浮选泡泡表面纹理是反映矿石品位的重要视觉信息，与浮选工况密切相关，直接反映泡泡层的矿化程度。针对目前存在的浮选泡泡图像的纹理特征提取没有考虑泡泡表面颗粒的问题，定义了纹理特征度量方法颗粒密集度。该方法首先对泡泡图像进行分割，提取出感兴趣泡泡，然后对泡泡表面颗粒区域进行提取，并对颗粒密集度如何反映工况进行了分析说明，表明它能更准确地对矿物品位进行调控并指导浮选生产。

采用的技术方案步骤如下：

步骤一：利用浮选现场图像采集系统收集锌浮选的泡泡视频并将泡泡视频转换为连续图像，对采集到的锌浮选图像数据进行数据预处理,如下：

1)剔除超出正常变化阈值的错误数据；

2)剔除不完整的数据；

步骤二：将泡泡图像由RGB彩色图像转化为灰度图像，得到图像的灰度矩阵A：

e_gf表示的是灰度图像中的每一个像素点对应的灰度值，其中，g∈N，f∈N，N∈(400,800)；