一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备技术

本发明专利技术公开了一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备。所述分割方法包括：获取待分割泡沫图像；通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图；采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像。通过提取网络得到待分割泡沫图像的特征图，结合处理网络，解决待分割泡沫图像分辨率低、干扰信息多的问题，基于所述特征图得到泡沫分割图像，能够获得更多的泡沫信息，具有准确性高、可靠性高的优势，解决泡沫图像分辨率低、干扰信息多、泡沫粘连严重带来的分割困难、准确率低等问题。

Segmentation method and electronic equipment for mineral flotation froth image

【技术实现步骤摘要】
一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备
本专利技术涉及图片处理领域，特别是指一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备。
技术介绍
在当今矿产资源日趋枯竭的形势下，高品位矿物资源日益枯竭，国内众多企业纷纷建立了泡沫浮选生产线，以充分利用低品位矿产资源，提高矿物回收率和精矿品位。浮选过程的关键在于：矿物表面润湿性不同，使得矿粒粘附于气泡上升至泡沫层，脉石矿物则不黏附，停留在矿浆中，因此泡沫在这个过程中起到了关键性的作用。为追求高品位精矿的目标，人们希望能够通过实时监测与关键生产指标密切相关的泡沫表面视觉特征，以判断当前工况并给生产过程提供准确的控制或优化。然而，由于矿物浮选泡沫图像分辨率低、干扰信息多，泡沫粘连严重给泡沫图像的分割带来极大困难，目前的泡沫图像处理方法，例如聚类分析、分水岭、遗传学算法等，难以满足精确分割的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备，能够解决分割精度差的技术问题，提供准确、可靠的分割图像。基于上述目的本专利技术提供的一种矿物浮选泡沫图像的分割方法，包括：获取待分割泡沫图像；通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图；采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像。进一步的，所述提取网络包括细节层组、多个残差组和池化层，所述细节层组和每一个所述残差组均连接一个所述池化层，所述多个特征图包括细节特征图和抽象特征图；所述通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图，包括：采用所述细节层组，提取所述待分割泡沫图像的特征，得到所述细节特征图，经池化得到池化细节特征图；将所述池化细节特征图依次输入所述多个残差组和对应的池化层，得到分辨率依次减小的多个抽象特征图，所述多个抽象特征图分别由所述多个残差组得到。进一步的，每一个所述残差组对输入的数据依次进行残差映射和恒等映射并融合残差映射和恒等映射处理后的数据，得到对应的抽象特征图。进一步的，所述处理网络包括多个跳跃融合组和一个分类层；所述采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像，包括：采用所述多个跳跃融合组，基于所述抽象特征图和所述细节特征图得到待分类特征图；采用所述分类层，对经过卷积处理的所述待分类特征图中的像素进行分类，根据分类结果得到所述泡沫分割图像。进一步的，所述多个跳跃融合组依次设置，所述采用所述多个跳跃融合组，基于所述抽象特征图和所述细节特征图得到待分类特征图，包括：将最小分辨率的抽象特征图经池化处理后输入第一跳跃融合组；经上采样扩大分辨率后跳跃融合相同分辨率的抽象特征图得到融合特征图输入下一个跳跃融合组，直至上采样后的分辨率等于所述细节特征图的分辨率，跳跃融合所述细节特征图得到所述待分类特征图。进一步的，所述分类结果包括第一类型和第二类型，所述第一类型和第二类型分别对应泡沫的边界轮廓和泡沫。进一步的，还包括：获取泡沫图像样本集和对应的分割图像样本集；根据所述泡沫图像样本和对应的分割图像样本，对所述预设图像分割模型进行训练，得到图像分割模型；所述图像分割模型包括提取网络和处理网络。进一步的，还包括：所述根据所述泡沫图像样本和对应的分割图像样本，对所述预设图像分割模型进行训练，得到图像分割模型之前，采用弹性变换扩充所述泡沫图像样本集。进一步的，还包括，将所述待分割泡沫图像和所述泡沫分割图像分别对应加入所述泡沫图像样本集和所述分割图像样本集。本专利技术实施例的第二个方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储可被所述一个处理器执行指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前所述的分割方法。从上面所述可以看出，本专利技术实施例提供的一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备，通过提取网络得到待分割泡沫图像的特征图，结合处理网络，解决待分割泡沫图像分辨率低、干扰信息多的问题，基于所述特征图得到泡沫分割图像，能够获得更多的泡沫信息，具有准确性高、可靠性高的优势，解决泡沫图像分辨率低、干扰信息多、泡沫粘连严重带来的分割困难、准确率低等问题。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种矿物浮选泡沫图像的分割方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种获得多个特征图的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种处理特征图的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种提取网络和处理网络的结构示意图；图5A为本专利技术实施例提供的泡沫图像示意图；图5B为图5A的分割图像；图6A为本专利技术实施例提供的待分割泡沫图像示意图；图6B为图6A经提取网络和处理网络分割得到的泡沫分割图像；图7为本专利技术提供的执行所述矿物浮选泡沫图像的分割方法的电子设备的一个实施例的硬件结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。所谓图像分割，指的是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域，并提出感兴趣目标的技术和过程。而在本专利技术实施例中，主要指的是对矿物浮选泡沫图像进行分割，找出泡沫及其边界得到泡沫分割图像。利用泡沫分割图像，提取与浮选过程变量和性能指标密切相关的泡沫尺寸特征，对优化浮选加药控制、提高精矿品位、降低尾矿品位有重要指导意义。本专利技术实施例提供一种矿物浮选泡沫图像的分割方法及电子设备。其中，该电子设备可以集成在网络设备中，该网络设备可以是服务器，也可以是终端等设备；其中，该终端可以包括平板电脑、笔记本电脑、以及个人计算(PC，PersonalComputer)等设备。为了获得准确可靠的泡沫分割图像，本专利技术实施例的第一个方面，提出了一种矿物浮选泡沫图像的分割方法。如图1所示，为本专利技术提供的矿物浮选泡沫图像的分割方法的一个实施例的流程示意图。所述矿物浮选泡沫图像的分割方法，包括：步骤101：获取待分割泡沫图像。基于矿物浮选的现场环境，搭建矿物浮选泡沫图像在线采集系统，收集特定光照环境下的影像资料。例如，当所述在线采集系统包括照相机时，所述照相机拍摄的矿物浮选的泡沫照片，可以作为所述待分割泡沫图像；当所述在线采集系统包括录像机时，截取录像得到的视频中的某一时刻的图像，也可以作为所述待分割泡沫图像。所述待分割泡沫图像可以通过所述在线采集系统实时获取，也可以通过调取网络设备或终端中存储的泡沫照片或图像而获取。步骤102：通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物浮选泡沫图像的分割方法，其特征在于，包括：/n获取待分割泡沫图像；/n通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图；/n采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿物浮选泡沫图像的分割方法，其特征在于，包括：
获取待分割泡沫图像；
通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图；
采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像。


2.根据权利要求1所述的分割方法，其特征在于，所述提取网络包括细节层组、多个残差组和池化层，所述细节层组和每一个所述残差组均连接一个所述池化层，所述多个特征图包括细节特征图和抽象特征图；
所述通过提取网络对所述待分割泡沫图像进行特征提取，得到多个特征图，包括：
采用所述细节层组，提取所述待分割泡沫图像的特征，得到所述细节特征图，经池化得到池化细节特征图；
将所述池化细节特征图依次输入所述多个残差组和对应的池化层，得到分辨率依次减小的多个抽象特征图，所述多个抽象特征图分别由所述多个残差组得到。


3.根据权利要求2所述的分割方法，其特征在于，每一个所述残差组对输入的数据依次进行残差映射和恒等映射并融合残差映射和恒等映射处理后的数据，得到对应的抽象特征图。


4.根据权利要求2所述的分割方法，其特征在于，所述处理网络包括多个跳跃融合组和一个分类层；
所述采用处理网络，根据所述多个特征图得到泡沫分割图像，包括：
采用所述多个跳跃融合组，基于所述抽象特征图和所述细节特征图得到待分类特征图；
采用所述分类层，对经过卷积处理的所述待分类特征图中的像素进行分类，根据分类结果得到所述泡沫分割图像。


5.根据权利要求4所述的分割方法，其特征在于，所述多个跳跃融合组依次设置，所述采用所述多个跳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金平，高全全，刘慧，贺俊宾，周嘉铭，蒋楚蓉，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43