一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法及系统。本发明专利技术首先采用采样筛分的方式建立第一级配曲线，然后采用分流的方式使胶结砂砾石料原材料平铺，利用图像采集与处理的方式建立第二级配曲线，然后将第一级配曲线和第二级配曲线拟合，获得本方法检测的级配曲线，与传统人工筛分法相比较大大减少人工工作量和人为因素，提高了胶结砂砾石料原材料识别的精度，进而提高了整个级配的精度，同时利用检测得到的胶结砂砾石料原材料的级配曲线与目标级配曲线对比，可在线实时的实现胶结砂砾石料原材料补充工作，最终实现胶结砂砾石料级配的数字化拌合及优化一体。

【技术实现步骤摘要】
一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法及系统
本专利技术涉及胶结砂砾石料级配
，特别涉及一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法及系统。
技术介绍
中国共有水库大坝9.8万座，90％以上的为土石坝，尤其是中小型水库。采用土、石等当地材料筑坝，具有适应性强、经济性好的优点，但是漫顶、管涌可导致溃坝。根据统计，中国1954年以来年发生的3500多座溃坝中，土石坝占98％以上。胶结砂砾石料坝是中国水科院贾金生教高在法国、日本、土耳其、希腊等国关于Hardfill坝、CSG坝以及我国胶结砂砾石坝、堆石混凝土坝实践经验基础上总结提出的新坝型，通过水泥、粉煤灰、石粉、砂浆和混凝土等材料，将土、砂、石等材料胶结一起形成具有一定强度、抗剪能力和抗冲蚀能力的筑坝材料，它的突出特点是“宜材适构”、“宜构适材”，即充分利用工程现场的材料，并利用快速碾压的施工工艺工法，力求减少弃料筑坝，采用全过程质量控制，具有漫顶不溃、经济环保等优势，是一种生态友好的新型筑坝技术，在中国多座工程中得到了应用。胶结颗粒料坝按照原材料的粒径，分为胶结土坝、胶结砂砾石坝(胶结砂砾石料原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n对传送带上的待检测的胶结砂砾石料原材料进行采样筛分，获取筛分得到的每种胶结砂砾石料原材料的重量，建立第一级配曲线；/n将传送带上的待检测的胶结砂砾石料原材料分流，使待检测的胶结砂砾石料原材料平铺在三个分流传送带上；/n分别采集三个分流传送带上的胶结砂砾石料原材料的组合影像，得到三组组合影像；所述组合影像包括光学影像和点云数据；/n分别对三组组合影像进行图像处理，确定每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的粒径和体积；/n根据每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的粒径对每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料进行分类；/...

【技术特征摘要】
1.一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
对传送带上的待检测的胶结砂砾石料原材料进行采样筛分，获取筛分得到的每种胶结砂砾石料原材料的重量，建立第一级配曲线；
将传送带上的待检测的胶结砂砾石料原材料分流，使待检测的胶结砂砾石料原材料平铺在三个分流传送带上；
分别采集三个分流传送带上的胶结砂砾石料原材料的组合影像，得到三组组合影像；所述组合影像包括光学影像和点云数据；
分别对三组组合影像进行图像处理，确定每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的粒径和体积；
根据每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的粒径对每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料进行分类；
根据每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的体积计算每组组合影像的每个种类的胶结砂砾石料原材料的质量，建立三个第二级配曲线；
对所述第一级配曲线和三个所述第二级配曲线进行函数拟合，获得拟合后的级配曲线；
将所述拟合后的级配曲线和目标级配曲线进行对比，并根据对比结果对一次储料堆中的胶结砂砾石料混合母料进行补充。


2.根据权利要求1所述的一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，对传送带上的待检测的胶结砂砾石料原材料进行采样筛分，获取筛分得到的每种胶结砂砾石料原材料的重量，建立第一级配曲线，之前还包括：
利用振动筛对一次储料堆中的胶结砂砾石料混合母料进行过滤，将5mm以下的砂石过滤掉，将过滤后的不小于5mm的胶结砂砾石料原材料传输至所述传送带。


3.根据权利要求1所述的一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，所述分别对三组组合影像进行图像处理，确定每组组合影像拍摄的胶结砂砾石料原材料的粒径和体积，具体包括：
对光学影像进行预处理，得到预处理后的光学影像；
对所述预处理后的光学影像进行canny算子边缘检测，确定所述预处理后的光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的边缘，得到边缘检测后的光学影像；
对所述边缘检测后的光学影像进行膨胀和腐蚀处理，确定所述边缘检测后的光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的轮廓；
根据所述边缘检测后的光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的轮廓，确定光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的轮廓线；
对光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的轮廓线进行轮廓拟合，得到光学影像中每个胶结砂砾石料原材料的拟合最小外接椭圆；
根据每个胶结砂砾石料原材料的拟合最小外接椭圆，计算每个胶结砂砾石料原材料的粒径；
计算每个胶结砂砾石料原材料的拟合最小外接椭圆的面积作为每个胶结砂砾石料原材料的面积；
根据获取的点云数据计算每个胶结砂砾石料原材料的高度；
根据每个胶结砂砾石料原材料的面积和高度，计算每个胶结砂砾石料原材料的体积。


4.根据权利要求3所述的一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，所述对光学影像进行预处理，得到预处理后的光学影像，具体包括：
对所述光学影像进行滤波，得到滤波后的光学影像；
对所述滤波后的光学影像进行对比度增强处理，得到预处理后的光学影像。


5.根据权利要求3所述的一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，所述根据每个胶结砂砾石料原材料的拟合最小外接椭圆，计算每个胶结砂砾石料原材料的粒径，具体包括：
采用函数拟合的方式确定拟合最小外接椭圆的长径和短径与胶结砂砾石料原材料粒径的对应关系；
根据每个胶结砂砾石料原材料的拟合最小外接椭圆的长径和短径，利用所述对应关系，确定每个胶结砂砾石料原材料的粒径。


6.根据权利要求1所述的一种胶结砂砾石料在线识别与级配优化方法，其特征在于，对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷添杰，王嘉宝，贾金生，郑璀莹，赵春，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11