计算机图像处理技术在选矿在线粒度检测中的应用

粒度检测与分析一直是环保、化工、医药及粉末冶金、粉体工程、矿物加工等多个领域中非常重要的研究课题。所有这些领域的原料和产品都是由大小颗粒组成的粒状物料,粒度大小及分布是物料本身最重要的性质之一。在选矿领域,磨矿作业的产品粒度的在线检测结果不仅是实现选矿自动化计算机过程控制的一个重要参数,而且是操作工合理操作的一个重要依据。实现磨矿粒度在线检测可以保证磨矿作业的产品质量并提高经济指标,从而带来经济效益。随着科学技术的发展,在线粒度检测有了越来越多的手段和方法,其中的高科技含量越来越高,有从传统的测试技术向高科技方向发展的趋势。 随着计算机及摄像机价格的不断下降,数字图像处理技术的不断向前发展,研制基于数字图像处理技术的选矿在线粒度检测仪已经没有技术上的障碍。基于计算机数字图像处理技术的粒度检测仪有其它仪器无法比拟的优点。所有过程全部在计算机的控制下完成,不需要人工的干预就可以输出结果,检测结果稳定,检测速度快。基于此,本论文针对选矿厂进行基于计算机图像处理技术的在线粒度检测系统的基础研究。 一般图像分析系统的分析过程:待测颗粒经显微镜成像后,用CCD摄像机、图像采集卡进行数字化处理,然后用计算机和图像处理软件对数字化图像进行处理,处理过程包括图像预处理、边缘检测、粒度统计,最后显示或打印出统计结果即粒度分布图。图像预处理是对图像中的噪声进行滤除、对模糊图像增加其对比度、增强边缘等操作,利用简单的处理方法即可达到目的。采用计算机图像处理技术进行在线粒度检测的关键问题是图像分割和粘连颗粒的分割和剔除。专家们对这两项关键性的工作进行了深入的探索和研究,基本上解决了这两个问题。 本论文对颗粒彩色图像的滤波方法、图像分割、边界链码、粒度统计等进行了研究探讨,并在此基础上开发了一个套粒度分析软件。该软件能输出多达16个粒级的筛下累积产率。将软件输出结果与实际粒度分布进行比较,结果证明该软件的统计正确率高达85%以上。分析一幅1600×1200大小的彩色位图颗粒图像所花的计算机时间少于5秒钟,大大低于所预期的1分钟。由此可以看出,计算机图像处理技术势必为选矿粒度在线检测提供强大的理论及技术基础,而且必将为进一步提高我国的选矿自动化水平作出贡献。