【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及图像处理领域。更具体地，本专利技术涉及一种矿石传送过程中的粒度检测方法及系统。
技术介绍
1、矿石是在各种地质成矿作用中形成的，不同的地质成矿作用形成的矿石有不同的特征。矿石在采矿过程中需要经过多个步骤的处理和运输，其中包括挖掘、破碎、筛分、运输等。破碎产品粒度的信息能够直接反映破碎过程中各段破碎机的工作效率状况，因此，破碎产品粒度的在线检测是对矿石破碎过程进行优化控制的前提，只有实时掌握破碎产品的粒度情况，才能够及时反馈信息，从而控制调整破碎机给矿量、排矿口以及筛分机械等影响因素，实现破碎筛分作业优化控制。
2、在对矿石传送过程中的粒度检测方法中，首先需要对采集到的图像进行边缘检测，有效的检测出边缘信息是后续颗粒图像识别和统计的前提。传统的检测图像边缘的算子有sobel算子、canny算子等。但是矿石传送过程中的振动和运动会使得周围的灰尘被扬起，进而影响到采集图像的清晰度和质量，而现有技术中是先对采集图像进行去噪处理后再进行边缘检测，但是对采集图像执行两个独立的处理步骤通常需要较多的计算资源和时间，且对于去噪处理算法可能存在多个参数需要调节，这样增加了检测系统的复杂性，不能很好的分析和理解图像中的边缘信息。
技术实现思路
1、为了减少对采集图像的处理时间和计算资源，以及提高检测系统对图像中的边缘信息的分析和理解能力，本专利技术在如下的多个方面中提供方案。
2、在第一方面中，一种矿石传送过程中的粒度检测方法，包括：对采集到的矿石图像进行图
3、根据改进的sobel算子，对灰度图像进行边缘检测，获取目标像素点的边缘响应值，进而获得灰度图像中所有像素点的边缘响应值，其中，改进的sobel算子包括对sobel算子中不同方向的卷积核的调整；
4、将所有像素点的边缘响应值分别与设定的阈值进行比较，区分边缘像素点和非边缘像素点，并将边缘像素点和非边缘像素点对应的灰度值分别进行调整，得到增强处理后的图像；
5、根据增强处理后的图像对矿石颗粒尺寸进行检测，得到矿石颗粒尺寸的预测结果。
6、在一个实施例中，所述对sobel算子中不同方向的卷积核的调整的过程为：
7、遍历灰度图像中所有像素点，获取灰度图像中目标像素点的噪声表现程度；
8、根据噪声表现程度获得目标像素点的降噪因子；
9、根据降噪因子对sobel算子中不同方向的卷积核进行调整，得到调整后的不同方向的卷积核。
10、在一个实施例中，所述调整后的不同方向的卷积核的表达式为：
11、，；式中，为改进的sobel算子中的平衡因子，为降噪因子中第s行t列的元素，d为全“1”矩阵，为sobel算子中不同方向的卷积核，为调整后的不同方向的卷积核。
12、在一个实施例中，获得目标像素点的降噪因子的表达式为：
13、；式中，、、……、为卷积窗口内所有像素点的噪声表现程度，为目标像素点的降噪因子。
14、在一个实施例中，获取灰度图像中当前时刻目标像素点的噪声表现程度包括：
15、获取sobel算子中不同方向的卷积核；
16、以目标像素点为中心，设置与sobel算子卷积核等大的卷积窗口；
17、对目标像素点及卷积窗口内的像素点进行最小二乘拟合，得到最小二乘拟合曲面；
18、根据最小二乘拟合曲面获取目标像素点的拟合残差以及目标像素点距离拟合曲面的最短垂直距离；
19、根据目标像素点的拟合残差与像素点距离拟合曲面的最短垂直距离的差异，来反映目标像素点的噪声表现程度。
20、在一个实施例中，所述目标像素点的噪声表现程度表达式为：
21、；式中，为目标像素点的噪声表现程度，为目标像素点的拟合残差，为目标像素点距离拟合曲面的最短垂直距离，为归一化函数，以消除量纲差异。
22、在一个实施例中，目标像素点的边缘响应值的表达式为：
23、；式中，、、、分别为目标像素点在卷积窗口内不同梯度对应的权重，为目标像素点在卷积窗口内不同梯度的权重之和，、、、分别为改进的sobel算子与卷积窗口内目标像素点的灰度值进行相乘获得的边缘响应值，为多个边缘响应值进行加权平均得到的目标像素点的边缘响应值。
24、第二方面，一种矿石传送过程中的粒度检测系统，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据本专利技术第一方面所述的矿石传送过程中的粒度检测方法。
25、本专利技术具有以下效果：
26、1、本专利技术通过利用改进的sobel算子在进行边缘检测时还能抑制图像中的噪声，使图像中的边缘特征更加突出，避免在边缘检测结果中出现不必要的边缘，提高了边缘检测的准确性和鲁棒性，这样进行边缘检测的同时还进行降噪处理，减少计算资源并缩短了对采集图像处理的时间，且有助于检测系统更好的分析和理解图像中的边缘信息，进而使得到矿石颗粒尺寸的预测结果更加精确。
27、2、由于不同方向的边缘有不同的形式和表现，本专利技术通过获取sobel算子水平、垂直、45°对角、135°对角方向的卷积核，对sobel算子不同方向的卷积核均引入降噪因子，进而增强了对噪声的敏感度，提高了对边缘信息定位的准确性。
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1.一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，所述对Sobel算子中不同方向的卷积核的调整的过程为：
3.根据权利要求2所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，所述调整后的不同方向的卷积核的表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，获得目标像素点的降噪因子的表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，获取灰度图像中当前时刻目标像素点的噪声表现程度包括：
6.根据权利要求5所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，所述目标像素点的噪声表现程度表达式为：
7.根据权利要求6所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，目标像素点的边缘响应值的表达式为：
8.一种矿石传送过程中的粒度检测系统，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1-7任
...【技术特征摘要】
1.一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，所述对sobel算子中不同方向的卷积核的调整的过程为：
3.根据权利要求2所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，所述调整后的不同方向的卷积核的表达式为：
4.根据权利要求3所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在于，获得目标像素点的降噪因子的表达式为：
5.根据权利要求4所述的一种矿石传送过程中的粒度检测方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：亓亮，李勇，王成刚，张在武，崔竟月，
申请(专利权)人：山东瑞福锂业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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