[发明专利]一种球团矿球团粒度检测系统

权利要求书

1.一种球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述球团矿球团粒度检测系统包括：

图像处理模块，与中央控制模块连接，用于对采集的矿球团图像进行相应处理；

所述图像处理模块对采集的矿球团图像进行相应处理包括：对采集的矿球团图像进行图像灰度化、滤波去噪和二值化处理；

所述对采集的矿球团图像进行滤波去噪包括：

建立带权的高斯平滑滤波器矩阵模型：

式中:Q为滤波器矩阵，Q为1*n的矩阵；n为矩阵大小阀值；

i为距离中心坐标点的相对坐标值，即Q[i]所得为该坐标点相对中心点的权重差；

计算高斯平滑中心点相对左右阀值的差值和；

式中:S[k]为中心点相对左右阀值的差值和；buf[k]为中心点的样本测量值；n为滤波器矩阵大小；

计算高斯平滑处理后的样本值：

式中:buf′[k]为中心点处理后的值；buf[k]为中心点的样本测量值；n为滤波器矩阵大小；

图像分割模块，与中央控制模块连接，用于对预处理后的图像进行分割处理；

特征提取模块，与中央控制模块连接，用于对分割后的球团图像进行特征提取；

粒度检测模块，与中央控制模块连接，用于进行球团矿球团粒度的检测，并输出检测结果。

2.如权利要求1所述球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述球团矿球团粒度检测系统还包括：

光源控制模块，与中央控制模块连接，用于利用LED光源为检测区域提供光源；

图像采集模块，与中央控制模块连接，用于利用摄像设备进行矿球团图像数据的采集；

通信模块，与中央控制模块连接，用于利用无线或有线连接的方式进行数据的传输与通信；

中央控制模块，与光源控制模块、图像采集模块、通信模块、图像处理模块、图像分割模块、特征提取模块、粒度检测模块以及结果输出模块连接，用于利用单片机或控制器控制各个模块正常工作；

结果输出模块，与中央控制模块连接，用于利用显示设备显示采集的球团的图像以及粒度检测结果。

3.如权利要求1所述球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述对采集的矿球团图像进行图像灰度化处理、二值化处理包括：

对图像进行红蓝色差灰度化处理和加权平均灰度化处理，得到灰度化处理图像；

将灰度化处理后的矿球团转化为只有黑白两色的图像；对得到的黑白两色的图像进行二值化处理，得到二值图像。

4.如权利要求1所述球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述图像分割模块对预处理后的图像进行分割处理包括：

获得预处理后球团颗粒图像的梯度图像，选择10*10的圆形结构元素进行形态学开闭重建；

提取图像中的局部极大值，将提取的局部极大值图像转换成二值图像，采用腐蚀的方法收缩极大值区域，作为图像的内部标记点；

利用标记修改原图像的梯度图像，使梯度图像中的极小值区域出现在标记的位置；

对修改标记后的梯度图像进行分水岭变换，得到分割后的图像。

5.如权利要求1所述球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述粒度检测模块进行球团矿球团粒度的检测包括：

通过计算球团的圆形度进行样本过滤，获取有效样本；

对粒度大小进行二次筛选和修正，统计球团半径的分布比例，得到球团粒度数据。

6.如权利要求5所述球团矿球团粒度检测系统，其特征在于，所述通过计算球团的圆形度进行样本过滤包括：

基于图像分割结果以及特征提取结果获取球团的面积、周长、质心坐标、象素的位置坐标及其他特征参数；

对球团区域进行边界跟踪，将所有球团区域边界标号，将每个球团区域内部象素标以区域边界相同的序号；

统计每个球团区域的边界象素总和作为该区域边界的周长，在球团区域内部标号填充结束时，统计每个球团区域包含的象素总和，即为球团的截面积；

基于确定的球团截面积确定球团圆形度，将圆形度未达到预设阈值的样本作为无效样本即不完整球团进行过滤处理。