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ImageJ在矿物初碎检测中的应用

宋玉丹  
【摘要】: 视觉是人类获得信息的最重要来源,人类依靠视觉进行许多劳动。在矿物加工中,许多工作也必须靠视觉信息作出分析和判断,如矿物颗粒的几何尺寸、形状、颜色、矿物种类和含量等。因为视觉在人类生产活动中占有如此重要的位置,要用计算机代替人类劳动实现工业过程的智能控制,就必须研究计算机视觉。而图象处理技术正是计算机视觉研究的基础,也是计算机视觉技术研究的热点和焦点,成为最经典的研究课题之一。近年来各种新方法新理论层出不穷,学术思想非常活跃,这一方面反映出课题本身的重要性,另一方面也反映了课题的难度和深度。然而,图象处理的理论和方法上尚存许多不足之处,在检测精度、图象处理速度、去噪效果方面很难达到令人满意的效果。 本文基于ImageJ软件的应用和开发,综合图象去噪、图象增强、阈值选择、图象二值化、边缘检测、粒度分析和计算等领域的各种方法,探求图象边缘提取的多种优化解决方案,力求简便、快捷。利用计算机图像处理技术完成粒度实际尺寸的测量是国内颗粒界所公认的测定粒径分布结果与实际吻合最好的测试技术,而保证所测得结果准确的关键是对所获得的粒度图像能进行正确的处理。本文对单粒石料的边缘提取提出了四种方法,整个人机操作过程都以宏语言编程实现自动操作,减少了人机交互的环节,使每种方法都很简单快捷,最多使用15秒就完成了图象处理,解决了图象处理耗时的难题。这四种方法涉及到高斯滤波、FFT、彩色图象边缘提取、数学形态学与图象融合相结合的方法提取边缘。其中最后一种方法是本文提出的一种边缘提取新方法,该方法操作性强、思路简单、实用性强、提取边缘准确。 描述颗粒几何特点主要有颗粒大小、形状等。其中颗粒的大小和粒度分布最为重要。它在很大程度上决定了颗粒加工工艺和效率,是设备选型以及工艺过程控制的基本依据,对物料的应用而言,粒度及其分布是重要的物理力学性能之一。所以本文以样品为例,详细阐述了粒度分析和计算的过程,本文计算了石料图象的周长、面积、圆度、矩形度、Feret直径等参数。可以根据需要选择粒度等效直径的方法,如基于矩形度的水平距离和垂直距离的方法,Feret直径等。本文选择Feret直径和用平均周长计算平均粒径两种方法,并编写程序以窗口形式显示计算结果概要。同时也设计利用柱状图显示各参数的计算结果和分布情况。


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