[发明专利]一种利用数字图像处理技术分拣大块煤矸石的方法及装置

摘要

一种利用数字图像处理技术分拣大块煤矸石的方法，首先，通过CCD相机获得传送带上被测原煤的原始图像，利用数字图像处理技术对图像进行预处理；其次，利用图像灰度值填充图像的高度值并进行三维重建，计算出原煤的像素体积，并根据对应的像素当量计算得到原煤的实际体积，并根据体积阈值判断得到大块的原煤；再根据图像的灰度直方图确定出煤矸石，并利用工业机器人将煤矸石分拣到指定区域；本发明具有提高大块煤矸石分拣的准确度和速度的特点。

主权项

一种利用数字图像处理技术分拣大块煤矸石的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：通过CCD相机获得传送带上被测原煤的左视图、右视图和主视图，将图像传送到计算机；步骤二：计算出图像尺寸与实际尺寸之间的像素当量ε，得到单位像素所代表的实际尺寸；步骤三：对左视图、右视图和主视图进行滤波处理，并进行灰度化，将图像变成灰度图像；步骤四：将原煤图像与背景进行分割，得到有效的煤块区域；计算煤块区域的平均灰度值G_mean，G_mean大于120即为煤矸石；步骤五：对主视图采用自适应阈值法进行二值化处理，并求出上、下、左、右四个顶点的位置；步骤六：计算上顶点、下顶点到左顶点的水平距离为N_left1和N_left2，取两者较大值N_left＝max(N_left1,N_left2)为左侧最大像素数目；步骤七：画出左视图的灰度直方图，灰度最小值G_lmin对应的高度值为0，灰度最大值G_lmax对应的高度值为N_left，其他各灰度值的像素高度为$H_{lx}=\frac{N_{left}}{G_{l\max }-G_{l\min }}(G_{lx}-G_{l\min })$通过每点的高度值建立三维模型，计算机经过统计得出左视图三维模型空间中所包含的实际立体像素块数目s₁；步骤八：计算上顶点、下顶点到右顶点的水平距离为N_right1和N_right2，取两者较大值N_right＝max(N_right1,N_right2)为右侧最大像素数目；步骤九：画出右视图的灰度直方图，灰度最小值G_rmin对应的高度值为0，灰度最大值G_rmax对应的高度值为N_right，其他各灰度值的像素高度为$H_{rx}=\frac{N_{right}}{G_{rmax}-G_{rmin}}(G_{rx}-G_{rmin})$通过每点的高度值建立三维模型，计算机经过统计得出右视图三维模型空间中所包含的实际立体像素块数目s₂；对左右视图三维模型空间中所包含的实际立体像素块数目进行求和，sum＝s₁+s₂；步骤十：利用像素当量ε，将图像坐标系中的像素体积换算为实际测量体积，V＝sum×ε³；将计算出的体积V与阈值V_max进行比较，大于V_max的为大块煤矸石；步骤十一：通过目标定位得到传送带上煤矸石的坐标，并将坐标信息通过以太网传送给工业机器人；工业机器人将煤矸石抓取到指定区域，其他原煤被传送带输送到煤炭指定区域。