[发明专利]混合料视觉分析装置、混合料粒度组成检测方法及系统

权利要求书

1.一种混合料粒度组成检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取在预设检测时长内，工业相机拍摄的混合料样本落在光源照射区域的数张图片，所述混合料样本是指由皮带中部取样器在皮带机上抓取的混合料，所述图片中包括数颗不同粒径的混合料颗粒对应的图像；

对每张所述图片进行图像预处理、连通区域检测和边缘检测，得到每张所述图片中每颗混合料颗粒所占的像素点总数量M，并按照式计算每颗混合料颗粒的像素粒径d₁，以及，根据工业相机标定物的尺寸与图像中标定物所占像素点数量所建立的换算关系值Kp，并按照式计算每张所述图片中每颗混合料颗粒对应图像的等效粒径，s₁为每个像素点在工业相机视场中的面积；

按照所述等效粒径和预置粒度范围，对每张图片中的混合料颗粒进行粒度分级，并基于每张图片中每颗混合料颗粒的等效粒径和同一预置粒度范围的每种等效粒径对应的混合料颗粒数量，计算每张图片中每种预置粒度范围对应的混合料颗粒面积和以及每张图片中的各个预置粒度范围对应的混合料颗粒总面积；

计算每张所述图片中每种所述预置粒度范围对应的混合料颗粒面积和与混合料颗粒总面积的比值，确定每种预置粒度范围对应的混合料粒度组成，基于各个预置粒度范围对应的混合料粒度组成，确定每张图片中所呈现的混合料样本的粒度组成；

计算各个所述图片中同种预置粒度范围对应的粒度组成的平均值，确定预设检测时长内混合料的粒度组成分布值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每张所述图片进行图像预处理、连通区域检测和边缘检测，得到每张所述图片中每颗混合料颗粒所占的像素点总数量M，包括：

对每张所述图片进行图像预处理，获得对应的二值化图像，所述图像预处理包括灰度化处理、滤波处理、图像阈值分割和二值化处理；

对每个所述二值化图像分别进行连通区域检测和边缘检测，得到每张所述图片中每颗混合料颗粒所占的像素点总数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下式，计算每张图片中每种预置粒度范围对应的混合料颗粒面积和：

式中，j为预置粒度范围的预设区间个数，S_j为每张图片中第j个预置粒度范围对应的混合料颗粒面积和，d_ji为第j个预置粒度范围对应的第i种等效粒径，n_ji为第j个预置粒度范围中的第i种等效粒径对应的混合料颗粒数量，m为同一预置粒度范围对应的等效粒径的种类个数，i的取值范围为1～m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下式，计算每种预置粒度范围对应的混合料颗粒面积和与混合料颗粒总面积的比值，确定每种预置粒度范围对应的混合料粒度组成：

式中，S_总为每张所述图片中的各个预置粒度范围对应的混合料颗粒总面积，ω_j为第j个预置粒度范围对应的混合料粒度组成，n为预先设定的预置粒度范围的种类数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各个所述图片中同种预置粒度范围对应的粒度组成的平均值，确定预设检测时长内混合料的粒度组成分布值，包括：

按照式计算各个所述图片中同种预置粒度范围对应的粒度组成的平均值；

式中，a为图片的总张数，ω_ji为第i张图片中第j个预置粒度范围对应的粒度组成，为a张图片中的第j个预置粒度范围对应的粒度组成的平均值；

根据各个预置粒度范围对应的粒度组成的平均值，确定预设检测时长内混合料的粒度组成分布值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将完成混合料粒度组成检测的混合料样本废料经由弃料溜槽落入到弃料皮带上，所述弃料皮带将混合料样本废料运输到弃料斗提机，由所述弃料斗提机将所述混合料样本提升到皮带机上。