[发明专利]一种泡沫图像运动速度检测的处理方法

说明书

本发明提供一种泡沫图像运动速度检测的处理方法，本发明针对矿物浮选、污水处理等泡沫的运动模式进行分析，提取泡沫图像的主要特征信息，并对泡沫图像进行泛化，通过模板匹配来检测泡沫运动速度。通过对泡沫图像进行泛化，可极大减轻泡沫变形、泡沫旋转、泡沫合并、泡沫破裂等情况对图像匹配产生的不良影响，在保持泡沫图像整体一致性的同时，强调了泡沫图像局部性，提高匹配准确度和速度检出率，改进了泡沫运动速度的检测精度，而且，本发明通过对泡沫图像进行处理极大提高了矿物浮选和污水处理工艺的自动化程度，且该方法提高了泡沫图像运动速度的检测准确率，避免了操作工操作的主观不确定因素。

技术领域

本发明涉及浮选过程生产检测技术领域，具体涉及一种泡沫图像运动速度检测的处理方法。

背景技术

针对矿物浮选、污水处理等大量泡沫生成的工艺过程中，检测泡沫的运动速度是衡量该工艺性能进行控制调节的重要参数。但该过程目前仍主要依赖有经验的操作工肉眼进行观察判断，劳动强度大且很难做到准确检测，并且由于操作工主观判断的差异，没有标准化、规范化、可度量的依据。

在现有选矿和污水处理技术中，由于主要采用人工观察的检测方法，不仅费时费力，且检测结果具有很大的不确定性，没有统一的度量标准，而且工作现场环境恶劣，也会对操作工的健康安全产生不良影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种泡沫图像运动速度检测的处理方法，通过对矿物浮选和污水处理过程中泡沫图像的分析处理可大大促进相关工艺的自动化程度，且可提高泡沫运动速度的检测准确性，进而避免了操作工的主观因素，改善了其工作环境。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种泡沫图像运动速度检测的处理方法，具体包括以下步骤：

S1、将采集到的每一帧泡沫图像进行阈值分割，将泡沫暗区与泡沫高亮区域进行分割，得到高亮的泡沫光斑区域；

S2、定义谷底边缘型像素为灰度值小于沿某一方向的两侧相邻像素灰度值的像素点，然后通过扫描泡沫图像，根据像素点与其邻域灰度值的大小进行比较，提取出谷底边缘型像素，并将谷底边缘型像素及其周围区域作为泡沫图像中的泡沫间边缘区域；

S3、将采集到的泡沫图像根据每个像素点所属类型的不同分别赋予不同的值并将采集到的泡沫图像转换为具有不同值的泛化图像；

S4、从前一帧转换得到的泛化图像中提取目标区域，并在下一帧转换得到的泛化图像中进行模板匹配；

S5、如果匹配成功，则根据前后两帧图像中目标区域对应的坐标差，换算得到泡沫图像的运动速度；如果匹配失败，则保留上一次检测得到的运动速度。

进一步的，所述步骤S3中每个像素点所属的类型包括光斑、边缘和其他，其中，光斑为高亮的泡沫光斑区域内的像素点，边缘为泡沫间边缘区域内的像素点。

进一步的，所述步骤S4中模板匹配的过程包括以下步骤：

S41、选取前一帧泛化图像中的某个区域作为模板；

S42、将选取的模板在下一帧泛化图像中进行上下左右滑动，并计算模板与模板所对应区域的方差，来进行模板匹配；

S43、提取在模板匹配过程中方差最小的两个度量值，如果两个度量值的比值超过某一设定阈值时，认为匹配成功，并将方差最小的度量值作为成功匹配位置，如果比值未超过阈值，则认为模板匹配失败。