[发明专利]一种基于颗粒粗糙度的纹理特征度量方法

权利要求书

1.一种基于颗粒粗糙度的纹理特征度量方法,其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用浮选现场图像采集系统收集历史时刻的锌浮选的泡泡视频并将泡泡视频转换为多帧的连续图像，对采集到的锌浮选图像数据进行数据预处理；

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；

步骤三：对泡泡进行分割，采用分水岭的方法将泡泡分割得到h个单个的泡泡，并储存各个泡泡的灰度矩阵，得到单个泡泡的灰度矩阵集合B＝{b₁,b₂,b₃,...,b_λ,...,b_h}，b_λ是第λ个泡泡灰度数值矩阵，在分割后的单个泡泡图像集合当中，筛选出尺寸大于1200像素值的泡泡,记作C＝{c₁,c₂,c₃,...,c_ε,...,c_K}，K是符合泡泡尺寸要求的单个泡泡的个数；

步骤四：颗粒区域的检测

非颗粒区域泡泡表面是光滑的，灰度值的变化范围在渐变范围内，而颗粒区域中灰度值的变化超出了渐变范围，采用以下步骤提取颗粒区域：

S1：对于分割筛选后的泡泡定义颗粒区域的搜索方式；

S2：在颗粒区域的搜索过程中标记出跳变点；

S3：完成对跳变点的标记之后，进行颗粒区域的提取；

步骤五：颗粒粗糙度的计算：

(1)对于分割筛选后的泡泡c_ε，由步骤四提取出颗粒区域D_τ,τ∈(1,2,...,L_ε),L_ε是泡泡c_ε中颗粒区域的总个数，并记Q_ε为该泡泡中所含像素点的个数，对于颗粒区域D_τ，其灰度矩阵的横轴用x表示，纵轴用y表示，记该区域像素点的个数为S_τ,其中各个像素点的灰度值记作记μ_τ为这S_τ个像素点的灰度均值，即同时计算该颗粒区域内像素点灰度值的方差σ_τ²，即

(2)泡泡图像的纹理是泡泡表面粗糙度、对比度和黏性的综合表述，泡泡的粗糙度和对比度与泡泡表面矿物的富集程度有关，而在粗糙度特征的提取过程中，颗粒区域的内部纹理是一项重要特征，对浮选生产具有重要的指示作用，对于颗粒区域D_τ,综合考虑其尺寸大小对粗糙度的影响，计算该颗粒区域中像素点个数与泡泡中像素点总个数的比值δ_τ,即

(3)对于满足条件①的颗粒区域，定义为显著颗粒区域；

对于满足条件②的颗粒区域，定义为一般颗粒区域；

对于满足条件③的颗粒区域，定义为轻微颗粒区域；

对于不满足条件①、②、③的颗粒区域定义为其他颗粒区域；

记整幅图像的显著颗粒区域的个数为q,一般颗粒区域的个数为s,轻微颗粒区域的个数为w，其他颗粒区域的个数为u,显著颗粒区域、一般颗粒区域、轻微颗粒区域、其他颗粒区域所占权重分别设定为0.4、0.3、0.2、0.1，定义整幅图像的颗粒粗糙度G，如下式所示：

G＝0.4q+0.3s+0.2w+0.1u

步骤六：通过颗粒粗糙度判定工况：

当处于状态①时，泡泡表面纹理较细，药剂过量，泡泡中承载的矿物粒子超过了泡泡的承载量而使泡泡大量破碎，药剂浪费比较严重而且精矿品位低；

当处于状态②时，浮选药剂适量，浮选性能好，浮选生产效率高；

当处于状态③时，矿浆粘性低，药剂添加量欠缺，泡泡含矿量较少，含水量高，精矿品位低。

2.根据权利要求1所述的一种基于颗粒粗糙度的纹理特征度量方法，其特征在于，所述步骤二包括：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，其中N∈(400,800)。