[发明专利]一种基于MATLAB的散体相似模拟顶煤运移监测方法

权利要求书

1.一种基于MATLAB的散体相似模拟顶煤运移监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，录制散体顶煤运移视频：对顶煤运移相似模拟试验台，对综放开采初始煤岩分界面形态进行模拟，录制运移视频散体；

第二步，运移视频处理：将录制的视频导入到Matlab中进行处理；

第三步，图像分割：对运移视频的每帧进行图像分割，将标记石子与背景分割；对得出的标记石子进行形态学填充，得到类似的石子图像；

第四步，形态学填充：对得出的标记石子进行形态学填充，得到类似的石子图像；

第五步，二值连通区域标记：对图像进行二值连通区域标记处理，把图像中连接在一起的像素附上相同标记，没有连接在一起的像素附上不同标记；

第六步：去除过过大区域和过小区域：对得到的二值连通区域进行去除过大区域和过小区域的处理，将多余的区域进行去除；

第七步：石子鉴别：对标记的石子进行提取，分别鉴别出白色以及绿色石子；

第八步：逐帧追踪：对每一帧的标记石子进行追踪，得出其运动轨迹；

第九步：曲线轨迹计算：对得出的标记石子运动轨迹进行轨迹曲线计算，得出其具体的运动轨迹曲线；

第十步：曲线差分：对轨迹曲线进行曲线差分得出标记石子的速度曲线。

2.根据权利要求1所述的一种基于MATLAB的散体相似模拟顶煤运移监测方法，其特征在于：第三步在二值化的基础上使用阈值分割的方法进行图像分割，图像分割就是将图像中能够进行二值化处理的特征部分提取出来，其能够进行二值化处理的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础，图像分割就是对图象中的目标、背景进行定位并标记，然后将图像中的目标从背景或其他目标中分离出来，各个区域在物理上表示为能够进行二值化处理的连通区域的集合；

阈值分割法：

将彩色图像转化为灰度图像；

计算直方图，根据直方图选取阈值；

根据阈值进行图像分割。

3.根据权利要求1、2所述的一种基于MATLAB的散体相似模拟顶煤运移监测方法，其特征在于，所述的石子鉴别处理方法包括：

第一小步：分别鉴别出白色以及绿石子；

第二小步：将鉴别出的白石子以及绿石子分别进行标记；

第三小步：每一帧上的白石子以及绿石子标记后，进行叠加；

第四小步：叠加后得出白石子和绿石子的运动轨迹；

第五小步；分别对运动轨迹进行曲线差分，得出其速度曲线。

4.根据权利要求3所述的一种基于MATLAB的散体相似模拟顶煤运移监测方法，其特征在于：第五小步是根据视频的帧率进行速度计算。