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原文传递一种浮选精煤灰分的在线检测系统及其在线检测方法

专利名称：	一种浮选精煤灰分的在线检测系统及其在线检测方法
摘要：	一种浮选精煤灰分的在线检测系统及其在线检测方法，所述在线检测系统包括硬件检测系统及其软件检测程序；所述在线检测方法是对泡沫图像进行去燥增强分割处理，泡沫分割图像，提取均值等纹理特征统计量，相关性分析，建立神经网络模型，确定隐含层节点数，对精煤泡沫灰分进行分类识别，并输出到程序界面；本系统占地面积小，设计结构简单，经济环保；本方法在线检测精煤浮选，及时调整加药量，降低了药剂消耗，提高了精煤回收率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	太原理工大学
发明人：	董宪姝;樊玉萍;马晓敏;冯泽宇;陈茹霞;常明
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201910589506.3
公开号：	CN110220908A
代理机构：	太原倍智知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	戎文华
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
主权项：	1.一种浮选精煤灰分的在线检测系统，包括硬件检测系统及其软件检测程序；其特征在于：所述硬件检测系统包括支架、工业控制机、工业相机、镜头、滤光镜、光源、光源控制器、信号传输线及遮光罩；所述软件检测程序包括图像预览、图像采集、预处理、泡沫图像分割、特征参数提取、神经网络训练、建立预测模型及数据输出模块；所述硬件检测系统是将支架安装在泡沫槽正上方，并在支架上至上而下依次安装有遮光罩、工业相机、光源及其光源控制器，并与泡沫槽垂直相对应；泡沫槽正下方探入泡沫槽以下与泡沫层直接接触；所述软件检测程序是采用MATLAB语言编写，程序界面采用MATLAB软件的图形用户界面开发工具箱进行设计。 2.如权利要求1所述的浮选精煤灰分的在线检测系统，其特征在于：所述光源是环形LED白色光源；所述工业相机是彩色CCD相机；所述信号传输线是千兆网线；所述遮光罩是不透光材质制成的金属骨架；所述镜头是500万像素定焦镜头；所述滤光镜是中灰密度滤光镜；所述工业控制机是安装在浮选机旁，并配有Gig E数据接口用于图像信号传输，通过网线与CCD相机连接。 3.如权利要求2所述的浮选精煤灰分的在线检测系统，其特征在于：所述千兆网线一端连接有CCD工业相机；另一端通过浮选槽下方的电缆桥架连接有工控机的Gig E数据接口。 4.一种用于如权利要求1所述的浮选精煤灰分的在线检测系统的在线检测方法，其特征在于：所述在线检测方法是按下列步骤进行的：（1）打开电源设备，运行程序，系统自动调用相机，进入图像预览模式，调节相机焦距、光圈亮度以及光源强度，直到图像清晰稳定为止；（2）运行主程序，系统开始调用相机并实时采集泡沫图像，将图像采集时间间隔设置为30s，并将图像存储在缓存区内；（3）程序自动读取缓存区内的图像，将RGB图像转换为256级灰度图像；（4）基于面积重构开闭滤波与交替顺序滤波结合的去噪方法对泡沫图像进行去燥增强处理；（5）在步骤（4）的基础上对预处理后的泡沫图像采用自适应形态学的改进分水岭分割算法进行分割处理，该算法具有较强的鲁棒性和准确性，更能够适应各种工况下的泡沫图像分割；（6）对步骤（5）中经过基于形态学和分水岭变换处理后的泡沫分割图像，计算其盆地的总个数以及每个盆地面积，即泡沫的总个数和每个泡沫的面积，结合相机放大倍数通过比例尺换算最终计算得到所有泡沫的平均面积；（7）基于灰度直方图法提取均值、方差、三阶矩、熵、相关性、平滑度六个纹理特征统计量；（8）基于灰度共生矩阵提取出能量、熵、相关性、对比度四个纹理特征统计量；（9）将步骤（6）、步骤（7）及步骤（8）中所提取的十一个特征量与泡沫实际化验灰分进行相关性分析，筛选出相关性较高的特征统计量；（10）建立BP神经网络模型，将步骤（9）中筛选出的特征值作为BP神经网络输入层，针对给定的样本集进行训练，通过计算误差确定隐含层节点数；（11）利用步骤（10）中训练得到的模型对精煤泡沫灰分进行分类识别，并输出到程序界面。
所属类别：	发明专利