CN114308353A - 一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粒度检测技术领域,尤其涉及一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法,包括立磨主机、摄像机以及图像处理系统,立磨主机包括有收尘器和进料通道,摄像机放于立磨主机与收尘器之间的通道内壁,立磨主机还包括有立磨选料机,摄像机靠近立磨选粉机出料口的内壁,摄像机电性连接于图像处理系统。本发明通过几何变换优选双三次插值方法,图像增强优选空间域法中点运算算法,图像处理系统用于处理数据与显示产品粒度值的图像识别结果,粒度识别结果包括语音或图像显示,较传统的粒度检测装置灵活多变,能够快速准确的对立磨产品粒度度进行检测,实现及时准确的生产控制,并能节省人力的损耗,为工厂带来实际的经济效益增长。
Description
技术领域
本发明涉及粒度检测技术领域,尤其涉及一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法。
背景技术
授立磨是一种大型粉磨设备,广泛应用于水泥、电力、冶金、化工、非金属矿等行业。它集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体,生产效率高,可将块状、颗粒状及粉状原料磨成所要求的粉状物料。随着科学技术手段的发展使得立磨设备能够产出的磨料类别越来越多,因此对立磨磨料的品质检测要求也随之越来越高。
21世纪以来自动化水平进一步提高,目前国内大多数厂仍然保持操作员手动取料检测,然后根据检验结果去调节相关设备参数去调整立磨的磨粉质量,这样既花费大量的人力资源,也无法实现及时准确的生产控制,效率较低,所以把智能在线快速检测装置应用到磨粉生产中,提高磨粉生产的自动化水平迫在眉睫。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种立磨产品智能在线快速检测装置,包括立磨主机,摄像机,图像处理系统,立磨产品粒度智能快速检测方法,包括以下步骤;
S1、信息的获取:利用摄像机拍摄一段时间内多组立磨出料口的产品粒度图片
S2、图像预处理:基于传统图像处理技术,通过数字化、几何变换、图像增强等步骤,达到消除图像中无关的信息恢复有用的真实信息增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据的目的,从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别的可靠性,并将图形中颗粒按一定特征聚类为多个簇。
S3、特征抽取和选择:a、通过图像识别算法分析计算各颗粒面积、轮廓周长、不同形状参数(如球形度)、feretmin(最小费雷特直径)、feretmax(最大费雷特直径);b、利用图像分析中每个被识别粒子上的feretmax和feretmin值计算等效椭球体体积,一般椭球函数由式给出,但由于三维在二维图像分析中是未知的,此处等效椭球体体积被假定为feretmax和feretmin之间的平均值。
S4,计算得出产品粒度值:根据feret最小维数和feret最大维数的平均值,在总簇向量中对每个簇进行粒度排序,从而得到相对于质量的粒径分布,如果集群大小在间隔之内簇的质量将被添加到长度为i的质量和向量中,其中i表示大小类,质量和矢量可以用来计算基于质量的粒径频率分布和基于质量的粒径累积分布,从而快速准确的得到立磨产品的粒度值。
作为一种优选的技术方案,所述摄像机采用工业高速高清摄像机。
作为一种优选的技术方案,摄像机放于立磨与收尘器之间的通道,并靠近立磨选粉机出料口的位置。
所述步骤S1中,优选摄像机拍摄取样十组照片,一组一张照片,每组取样间隔时间为一分钟。
所述步骤S2中,数字化为在M×N点阵上对照片灰度采样并加以量化,将彩色图像中的三分量的亮度作为三个灰度图像的灰度值,优选平均值法对图片处理,即将彩色图像中的三分量亮度求平均得到一个灰度值。
所述步骤S2中,几何变换优选双三次插值方法,用于改正图像采集系统的系统误差和仪器位置(成像角度、透视关系乃至镜头自身原因)的随机误差。
所述步骤S2中,图像增强优选空间域法中点运算算法,用于将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征,扩大图像中不同物体特征之间的差别,抑制不感兴趣的特征,从而使产品粒度特征显示更加精准。
所述图像处理系统与摄像机相连,图像处理系统用于处理数据与显示产品粒度值图像识别结果,所述粒度识别结果包括语音或图像显示。
本立磨产品粒度智能在线快速检测装置及方法提高了图像识别的精确度与识别速度,可以实现智能化操作和判断,能快速的识别产品粒度的类别状态,可以帮助工人快速准确的对立磨磨粉粒度进行检测,从而实现及时准确的生产控制。
与现有技术相比,本发明提出了一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法,具有以下有益效果:
该立磨产品粒度智能在线快速检测设备,摄像机采用工业高速高清摄像机,优选摄像机拍摄取样的十组照片,一组一张照片,每组取样间隔时间为一分钟,对颗粒图片进行预处理时,数字化处理优选平均值法行,几何变换优选双三次插值方法,图像增强优选空间域法中点运算算法,图像处理系统用于处理数据与显示产品粒度值的图像识别结果,粒度识别结果包括语音或图像显示,较之传统的粒度检测装置灵活多变,能够快速准确的对立磨产品粒度度进行检测,从而实现及时准确的生产控制,并能节省人力的损耗,为工厂带来实际的经济效益增长。
附图说明
图1为本发明提出的一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法的结构示意图。
图2为本发明提出的一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法的流程的示意图
图中:1、立磨主机;2、摄像机;3、图像处理系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
请参照图1-2,一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法,包括立磨主机1、摄像机2以及图像处理系统3,立磨主机1包括有收尘器和进料通道,摄像机2放于立磨主机1与收尘器之间的通道内壁,立磨主机1还包括有立磨选料机,摄像机2靠近立磨选粉机出料口的内壁,摄像机2电性连接于图像处理系统3。
包括有如下步骤方法:
S1、信息的获取:利用摄像机拍摄一段时间内多组立磨出料口产品粒度的图片;
S2、图像预处理:基于传统图像处理技术,通过数字化、几何变换、图像增强等步骤,达到消除图像中无关的信息恢复有用的真实信息增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据的目的,并将图形中颗粒按一定特征聚类为多个簇;
S3、特征抽取和选择:a、通过图像识别算法分析计算各颗粒面积、轮廓周长、不同形状参数(如球形度)、feretmin最小费雷特直径、feretmax最大费雷特直径;b、利用图像分析中每个被识别粒子上的feretmax和feretmin之间的平均值计算等效椭球体体积;
S4,计算得出产品粒度值:根据feret最小维数和feret最大维数的平均值,在总簇向量中对每个簇进行粒度排序,从而得到相对于质量的粒径分布,如果集群大小在间隔之内簇的质量将被添加到长度为i的质量和向量中,其中i表示大小类,质量和矢量可以用来计算基于质量的粒径频率分布和基于质量的粒径累积分布,从而快速准确的得到立磨产品的粒度值。
本发明中,使用时,首先,摄像机2采用工业高速高清摄像机,优选摄像机拍摄取样的十组照片,一组一张照片,每组取样间隔时间为一分钟,步骤S2中,对颗粒图片进行预处理时,数字化处理优选平均值法行,几何变换优选双三次插值方法,图像增强优选空间域法中点运算算法,图像处理系统3用于处理数据与显示产品粒度值的图像识别结果,粒度识别结果包括语音或图像显示,图像预处理:基于传统图像处理技术,通过数字化、几何变换、图像增强等步骤,达到消除图像中无关的信息恢复有用的真实信息增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据的目的,从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别的可靠性,并将图形中颗粒按一定特征聚类为多个簇,通过图像识别算法分析计算各颗粒面积、轮廓周长、不同形状参数(如球形度)、feretmin(最小费雷特直径)、feretmax(最大费雷特直径),利用图像分析中每个被识别粒子上的feretmax和feretmin值计算等效椭球体体积,一般椭球函数由式给出,但由于三维在二维图像分析中是未知的,此处等效椭球体体积被假定为feretmax和feretmin之间的平均值;
然后,计算得出产品粒度值:根据feret最小维数和feret最大维数的平均值,在总簇向量中对每个簇进行粒度排序,从而得到相对于质量的粒径分布,如果集群大小在间隔之内簇的质量将被添加到长度为i的质量和向量中,其中i表示大小类,质量和矢量可以用来计算基于质量的粒径频率分布和基于质量的粒径累积分布,从而快速准确的得到立磨产品的粒度值,摄像机采用工业高速高清摄像机,摄像机放于立磨与收尘器之间的通道,并靠近立磨选粉机出料口的位置,摄像机拍摄取样十组照片,一组一张照片,每组取样间隔时间为一分钟;
最后,数字化为在M×N点阵上对照片灰度采样并加以量化,将彩色图像中的三分量的亮度作为三个灰度图像的灰度值,优选平均值法对图片处理,即将彩色图像中的三分量亮度求平均得到一个灰度值,几何变换优选双三次插值方法,用于改正图像采集系统的系统误差和仪器位置(成像角度、透视关系乃至镜头自身原因)的随机误差,图像增强优选空间域法中点运算算法,用于将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征,扩大图像中不同物体特征之间的差别,抑制不感兴趣的特征,从而使产品粒度特征显示更加精准图像处理系统与摄像机相连,图像处理系统用于处理数据与显示产品粒度值图像识别结果,粒度识别结果包括语音或图像显示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法,包括立磨主机(1)、摄像机(2)以及图像处理系统(3),其特征在于,所述立磨主机(1)包括有收尘器和进料通道,所述摄像机(2)放于立磨主机(1)与收尘器之间的通道内壁,所述立磨主机(1)还包括有立磨选料机,所述摄像机(2)靠近立磨选粉机出料口的内壁,所述摄像机(2)电性连接于图像处理系统(3)。
2.根据权利要求1所述的一种具有快速检测产品粒度值功能的立磨设备及其检测方法,其特征在于,包括有如下步骤方法:
S1、信息的获取:利用摄像机拍摄一段时间内多组立磨出料口产品粒度的图片;
S2、图像预处理:基于传统图像处理技术,通过数字化、几何变换、图像增强等步骤,达到消除图像中无关的信息恢复有用的真实信息增强有关信息的可检测性和最大限度地简化数据的目的,并将图形中颗粒按一定特征聚类为多个簇;
S3、特征抽取和选择:a、通过图像识别算法分析计算各颗粒面积、轮廓周长、不同形状参数(如球形度)、feretmin(最小费雷特直径)、feretmax(最大费雷特直径);b、利用图像分析中每个被识别粒子上的feretmax和feretmin之间的平均值计算等效椭球体体积;
S4,计算得出产品粒度值:根据feret最小维数和feret最大维数的平均值,在总簇向量中对每个簇进行粒度排序,从而得到相对于质量的粒径分布,如果集群大小在间隔之内簇的质量将被添加到长度为i的质量和向量中,其中i表示大小类,质量和矢量可以用来计算基于质量的粒径频率分布和基于质量的粒径累积分布,从而快速准确的得到立磨产品的粒度值。
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