详情

原文传递一种粗骨料形态质量检测系统及方法

专利名称：	一种粗骨料形态质量检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种粗骨料形态质量检测系统及方法，系统包括：振动分散模块、透明皮带、背光光源、激光扫描模块、图像采集模块和图像分析模块；所述振动分散模块设置于透明皮带一端上方，以将粗骨料分散的送至所述透明皮带；所述的背光光源设置在所述透明皮带下方；所述激光扫描模块设置在所述透明皮带上方，且照射区域为背光光源中间位置处；所述图像采集模块垂直设置在背光光源所在透明皮带位置的正上方以对被测的骨料进行图像采集；所述图像分析模块与所述图像采集模块相连接以对采集的图像进行几何特征提取，获得所需的粒度粒形参数和体积级配，输出最后的粒度分布结果。本发明能够提高粗骨料检测的准确性和及时性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	华侨大学
发明人：	房怀英;杨建红;黄文景;林伟端;蔡园园;魏朝明;范伟;朱合军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910576963.9
公开号：	CN110174334A
代理机构：	厦门市首创君合专利事务所有限公司
代理人：	张松亭;李艾华
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	362000 福建省泉州市丰泽区城东城华北路269号
主权项：	1.一种粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，包括：振动分散模块、透明皮带、背光光源、激光扫描模块、图像采集模块和图像分析模块；所述振动分散模块设置于透明皮带一端上方，以将粗骨料分散的送至所述透明皮带；所述的背光光源设置在所述透明皮带下方；所述激光扫描模块设置在所述透明皮带上方，且照射区域为背光光源中间位置处；所述图像采集模块垂直设置在背光光源所在透明皮带位置的正上方以对被测的骨料进行图像采集；所述图像分析模块与所述图像采集模块相连接以对采集的图像进行几何特征提取，获得所需的粒度粒形参数和体积级配，输出最后的粒度分布结果。 2.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述振动分散模块包括：进料仓、振动给料机、挡料帘和导料槽；所述进料仓为待检测的骨料的进料口，将骨料振动传送至导料槽上；所述振动给料机设置在导料槽下方以对所述进料仓进行控制；所述挡料帘设置在进料仓出口处；所述导料槽用于将进料仓中输出的骨料传输给透明皮带。 3.根据权利要求2所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述导料槽的末端位于透明皮带起始端上方，且导料槽的末端呈锯齿状。 4.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述激光扫描模块包括一字线激光器，设置一定的倾角。 5.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述图像采集模块包括面阵CCD相机。 6.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述图像分析模块设置在PC机上，且所述图像采集模块与所述PC机通过网口相连接。 7.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，所述图像分析模块包括图像预处理模块、边界颗粒去除模块、面积滤波模块、高度轮廓提取模块、几何特征提取模块、重复性颗粒识别模块和粒度分布结果显示模块；所述图像预处理模块，用于将图像的RGB空间转化为HSV空间，并进行色彩分割；所述边界颗粒去除模块，用于采用面积周长比小于1判断是否为边界颗粒的条件，将边界颗粒从轮廓中去除；所述面积滤波模块，用于采用预设面积作为阈值，将面积值小于该阈值的部分从轮廓中去除；所述高度轮廓提取模块，用于提取每个颗粒轮廓在图像中的坐标位置和突变的红线激光线轮廓上所有点的坐标，提取每个颗粒轮廓的位置用来定位该颗粒产生突变的红色激光线轮廓的位置；提取突变红色激光线轮廓上所有点的坐标，计算出该颗粒的最大高度值；所述几何特征提取模块，用于提取每个颗粒的几何特征，待重复性颗粒识别模块识别重复性颗粒后，将相同颗粒的各个几何特征参数叠加后求平均值；所述几何特征包括周长、面积、粒径和高度；所述重复性颗粒识别模块，用于对两张图像的Hu不变矩进行轮廓匹配来判断其相似程度，如果满足预设条件，判断为相似图像；粒度分布结果显示模块，用于对提取出的几何特征进行显示。 8.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测系统，其特征在于，对两张图像的Hu不变矩进行轮廓匹配，表示如下：其中，miA＝sign(hiA)·log\|hiA\|,miB＝sign(hiB)·log\|hiB\|，hiA和hiB分别是A和B的Hu不变矩。 9.一种粗骨料形态质量检测方法，其特征在于，包括：设置于透明皮带一端上方的振动分散模块将粗骨料分散的送至所述透明皮带；设置在所述透明皮带下方的背光光源在一定的背光源照射下，得到清晰的边界的骨料图像；设置在所述透明皮带上方的激光扫描模块，照射背光光源中间位置处，当颗粒经过时产生突变的红色激光线轮廓；垂直设置在背光光源所在透明皮带位置的正上方的图像采集模块，对被测的骨料进行图像采集；所述图像采集模块将采集的图像发送给所述图像分析模块，所述图像分析模块进行几何特征提取，获得所需的粒度粒形参数和体积级配，输出最后的粒度分布结果。 10.根据权利要求1所述的粗骨料形态质量检测方法，其特征在于，所述图像分析模块的处理过程，具体包括： S101，读取所述图像采集模块发送的图片； S102，将图像的RGB空间转化为HSV空间，并进行色彩分割； S103，判断突变红色激光线轮廓是否存在，如果不存在，返回S101；否则，执行步骤S104； S104，去除边界； S105，采用预设面积作为阈值，将面积值小于该阈值的部分从轮廓中去除； S106，判断是否有完整的颗粒轮廓，如果没有，返回S101；如果有，提取每个颗粒位置和红色激光线轮廓上所有点坐标，计算出该颗粒的最大高度值； S107，提取每个颗粒的几何特征，所述几何特征包括周长、面积、粒径和高度； S108，判断当前图像是否为第一张图像，如果是，存储几何特征参数，返回S101；否则，执行步骤S109； S109，将当前图像与之前读取图像依次采用Hu不变矩进行轮廓匹配来判断两张图像的相似程度，如果满足预设条件，判断为相似图像； S110，如果找到相似图像，相同颗粒的各个几何特征参数叠加后求平均值； S111，对提取出的几何特征进行显示。
所属类别：	发明专利