一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法技术

本发明专利技术公开了一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法，属于图像处理技术领域，本发明专利技术采集硝酸锆溶液冷却时的图像，并计算色差参数，根据色差参数判断出硝酸锆溶液是否处于分层结晶状态，在分层结晶状态时，根据结晶的硝酸锆的纹理情况，从而确定出硝酸锆冷却结晶程度值，实现一种通用的量化的硝酸锆冷却结晶状态监测方法。测方法。测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法。

技术介绍

[0002]硝酸锆是一种无机化合物，化学式为Zr(NO3)4，其为白色结晶性粉末，溶于水、乙醇，主要用作防腐剂、试剂和催化剂等，也可用于锆盐的制造。
[0003]目前硝酸锆的制备方法主要是采用碳酸锆用硝酸溶解，除杂过滤，在适当的温度条件下恒温结晶、离心脱水和洗涤。在恒温结晶过程中，硝酸锆的结晶程度决定硝酸锆的产量，目前是通过人工根据经验判断出其结晶的最佳状态，从而确定离心脱水时间。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法解决了现有通过人工根据经验判断出结晶状态，存在工作效率低且评价标准因人而异的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法，包括以下步骤：
[0006]S1、采集硝酸锆溶液冷却时的图像，得到原始图像；
[0007]S2、计算原始图像的色差参数；
[0008]S3、在色差参数大于色差阈值时，硝酸锆溶液开始分层；
[0009]S4、对分层后硝酸锆溶液图像提取晶体纹理，得到纹理清晰度；
[0010]S5、根据纹理清晰度，计算硝酸锆冷却结晶程度值。
[0011]进一步地，所述S2包括以下分步骤：
[0012]S21、对原始图像进行分区，得到图像子区；
[0013]S22、计算每个图像子区的颜色平均值；
[0014]S23、根据每个图像子区的颜色平均值和图像子区的面积，计算色差参数。
[0015]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术中对原始图像进行分区，计算出每个图像子区的颜色平均值，再根据每个图像子区的颜色平均值和图像子区的面积，从而便于比较在原始图像上各个图像子区之间的色差情况，从而判断其是否存在分层，分层是结晶的开始。
[0016]进一步地，所述S22中计算每个图像子区的颜色平均值的公式为：
[0017]，
[0018]其中，为第个图像子区的颜色平均值，为第个图像子区第个像素点的颜色值，为图像子区上像素点的数量；
[0019]所述S23中计算色差参数的公式为：
[0020]，
[0021]其中，为色差参数，为图像子区的数量，为第个图像子区的面积，为原始图像的面积。
[0022]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术中计算出每个图像子区的颜色平均值，再计算每个颜色平均值与其他颜色平均值的四阶距，以此衡量出整体的颜色波动情况，并以图像子区的面积与原始图像的面积的比值作为每个四阶距的权重，提高计算色差参数的精度。
[0023]进一步地，所述S4包括以下分步骤：
[0024]S41、将分层后硝酸锆溶液图像中每一像素点作为第一中心像素点；
[0025]S42、计算第一中心像素点上下侧和左右侧颜色差距；
[0026]S43、在颜色差距满足颜色条件时，该第一中心像素点为纹理点；
[0027]S44、从所有纹理点中去除孤立的纹理点，保留连续的纹理点，得到晶体纹理；
[0028]S45、根据晶体纹理的发展方向，计算纹理清晰度。
[0029]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术中将分层后硝酸锆溶液图像中每一像素点作为第一中心像素点，计算第一中心像素点上下侧和左右侧颜色差距，从而判断出该点是否是纹理点，若满足颜色条件，该点为纹理点，去除孤立的纹理点，到达去噪效果，保留的纹理点即为晶体的纹理，从而根据晶体纹理的走向，得到纹理清晰度。
[0030]进一步地，所述S42中计算第一中心像素点上下侧的颜色差距的公式为：
[0031]，
[0032]计算第一中心像素点左右侧的颜色差距的公式为：
[0033]，
[0034]其中，为第一中心像素点上下侧的颜色差距，为第一中心像素点左右侧的颜色差距，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值，为第一中心像素点的横坐标，为第一中心像素点的纵坐标，为位置的编号。
[0035]上述进一步地方案的有益效果为：在本专利技术中，采用第一中心像素点上下两侧或左右两侧像素点的颜色值的距离，衡量该处是否存在颜色过度，本专利技术在计算颜色差距时，均采用3个位置的像素点的颜色值与另外3个位置的像素点的颜色值进行对比，从而减少噪点影响，避免个别噪点影响纹理点的判断。
[0036]进一步地，所述S43中颜色条件为：
[0037]，
[0038]或
[0039]，
[0040]，
[0041]其中，为颜色阈值，为分层后硝酸锆溶液图像上像素点的颜色值数量，为分层后硝酸锆溶液图像上第个像素点的颜色值。
[0042]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术中上下侧或左右侧任一颜色差距满足颜色条件时，均能确定该第一中心像素点为纹理点，且颜色阈值设置为整体硝酸锆溶液图像上平均颜色值波动水平，通过该颜色阈值最大程度的筛选出纹理点，并避免筛选到非纹理点。
[0043]进一步地，所述S45包括以下分步骤：
[0044]S451、对晶体纹理进行分段，得到多个晶体纹理子段；
[0045]S452、取每个晶体纹理子段中像素点作为第二中心像素点；
[0046]S453、计算第二中心像素点的邻域范围内的像素点到第二中心像素点的方向角度；
[0047]S454、计算晶体纹理子段内的平均方向角度；
[0048]S455、根据晶体纹理子段内的平均方向角度，计算纹理清晰度。
[0049]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术对晶体纹理进行了分段，在每个晶体纹理子段中先选出几个像素点作为第二中心像素点，计算每个第二中心像素点邻域范围内像素点到其本身的方向角度，从而计算多个晶体纹理子段的平均方向角度，根据多个晶体纹理子段的平均方向角度，可获知纹理的清晰度，通过纹理清晰度来衡量结晶状态。
[0050]进一步地，所述S453中计算方向角度的公式为：
[0051]，
[0052]其中，为晶体纹理子段中第个第二中心像素点的方向角度，为第个第二中心像素点的纵坐标，为第个第二中心像素点的横坐标，为第个第二中心像素点的邻域范围内第个像素点的纵坐标，为第个第二中心像素点的邻域范围内第个像素点的横坐标，为第二中心像素点邻域范围内像素点的数量，为反正切函数；
[0053]所述S454中计算晶体纹理子段内的平均方向角度的公式为：
[0054]，
[0055]其中，为晶体纹理子段内的平均方向角度，为步骤S452中取的像素点数量。
[0056]上述进一步地方案的有益效果为：本专利技术中取邻域范围内像素点纵坐标与第二中心像素点纵坐标的差值，与邻域范围内像素点横坐标与第二中心像素点横坐标的差值的比值，计算每个邻域范围内像素点与第二中心像素点的方向关系，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝酸锆冷却结晶状态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集硝酸锆溶液冷却时的图像，得到原始图像；S2、计算原始图像的色差参数；S3、在色差参数大于色差阈值时，硝酸锆溶液开始分层；S4、对分层后硝酸锆溶液图像提取晶体纹理，得到纹理清晰度；S5、根据纹理清晰度，计算硝酸锆冷却结晶程度值。2.根据权利要求1所述的硝酸锆冷却结晶状态监测方法，其特征在于，所述S2包括以下分步骤：S21、对原始图像进行分区，得到图像子区；S22、计算每个图像子区的颜色平均值；S23、根据每个图像子区的颜色平均值和图像子区的面积，计算色差参数。3.根据权利要求2所述的硝酸锆冷却结晶状态监测方法，其特征在于，所述S22中计算每个图像子区的颜色平均值的公式为：，其中，为第个图像子区的颜色平均值，为第个图像子区第个像素点的颜色值，为图像子区上像素点的数量；所述S23中计算色差参数的公式为：，其中，为色差参数，为图像子区的数量，为第个图像子区的面积，为原始图像的面积。4.根据权利要求1所述的硝酸锆冷却结晶状态监测方法，其特征在于，所述S4包括以下分步骤：S41、将分层后硝酸锆溶液图像中每一像素点作为第一中心像素点；S42、计算第一中心像素点上下侧和左右侧颜色差距；S43、在颜色差距满足颜色条件时，该第一中心像素点为纹理点；S44、从所有纹理点中去除孤立的纹理点，保留连续的纹理点，得到晶体纹理；S45、根据晶体纹理的发展方向，计算纹理清晰度。5.根据权利要求4所述的硝酸锆冷却结晶状态监测方法，其特征在于，所述S42中计算第一中心像素点上下侧的颜色差距的公式为：，计算第一中心像素点左右侧的颜色差距的公式为：
，其中，为第一中心像素点上下侧的颜色差距，为第一中心像素点左右侧的颜色差距，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值，为位置处的颜色值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨青，杨新格，
申请(专利权)人：四川沃耐稀新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：