基于邊界凹凸點(diǎn)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的粘連顆粒圖像分割算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-30 06:33
針對(duì)采礦工業(yè)中巖石顆粒的分類(lèi),傳統(tǒng)機(jī)械篩分和人工測(cè)量巖石顆粒尺寸的方法都有實(shí)時(shí)性太差的缺點(diǎn),用數(shù)字圖像處理技術(shù)取代傳統(tǒng)的復(fù)雜和耗時(shí)的手工采樣方法,在巖石顆粒尺寸分布的量化上具有減少花費(fèi)的人力、物力和時(shí)間的優(yōu)點(diǎn),以更小的勞動(dòng)強(qiáng)度自動(dòng)準(zhǔn)確地估計(jì)尺寸分布。本文針對(duì)昏暗模糊的巖石顆粒降落體圖像的特點(diǎn),對(duì)巖石顆粒圖像采用如下的數(shù)字圖像處理技術(shù):巖石顆粒圖像增強(qiáng),巖石顆粒圖像邊緣提取,粘連巖石顆粒的分類(lèi)和粘連巖石顆粒的分離。首先引導(dǎo)濾波增強(qiáng)昏暗模糊圖像,雙閾值Otsu法對(duì)灰度化圖像二值化;然后提取巖石顆粒圖像的特征訓(xùn)練誤差反向傳播(Back Propagation,BP)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),區(qū)分顆粒是否粘連;接著提取粘連的巖石顆粒的主凹點(diǎn)和分割點(diǎn)對(duì);最后歸一化割算法分離粘連巖石顆粒。具體的研究?jī)?nèi)容分為如下的幾個(gè)方面:1、巖石顆粒圖像采集和預(yù)處理:在礦石或骨料傳送帶上,礦巖顆粒相互重疊且礦巖與傳送帶不易區(qū)分。而在傳送帶末端,礦巖顆粒由于降落分散開(kāi)且容易區(qū)分前景背景,所以在傳送帶末端拍攝礦巖顆粒降落流圖像。在圖像采集過(guò)程中,圖像受噪聲、光照不均勻性等因素的影響,然后根據(jù)圖像中含有的噪聲類(lèi)別選用不同濾波算法。2...
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1巖石顆粒圖像采集過(guò)程的模擬圖??
(a)巖石顆粒降落流的現(xiàn)場(chǎng)圖像?(b)傳送帶上的巖石顆粒圖像??圖2-2巖石顆粒圖像采集環(huán)境圖??粘連巖石顆粒圖像的分割系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分:圖像采集模塊、圖像處理模塊??和圖像分析模塊。系統(tǒng)模型如圖2-3所示:??j?圖像采集模塊?:丨?圖像處理模塊?::?圖像分析模塊?:??i?1?1?1?bi?I?I?rW?!??:▼?▼?▼?;?:?+?i?+?/:?t?t?:??:照縣統(tǒng)i?ccd相機(jī)計(jì)瓶系統(tǒng)i?i圖像預(yù)處理i粘^^粒I?:?^?i巖免寸:??:???i???枯逐的區(qū)分的分尚■:價(jià)?統(tǒng)計(jì):??I?垂???L?????圖2-3巖石顆粒圖像分割的系統(tǒng)模型??第一,圖像采集模塊。針對(duì)巖石顆粒圖像的特點(diǎn),圖像中顆粒個(gè)數(shù)很多,各類(lèi)巖??石的表面顏色多變,且同一塊巖石的不同幾何面光照不一致,紋理粗糙。為了有效消??除紋理的影響,在傳送帶的末端處,CCD?(Charge?Coupled?Device,?CCD)照相機(jī)安裝??在傳送帶的下方,CCD照相機(jī)的拍攝角度垂直于巖石顆粒自由落體方向,以天空為??背景,通過(guò)逆光拍攝巖石顆粒的降落流圖像,以濾除巖石表面紋理,然后把圖像傳送??到計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。??第二,圖像處理模塊。這部分是圖像分割系統(tǒng)的最主要的部分,由三個(gè)部分組成:??巖石顆粒圖像的預(yù)處理、巖石顆粒圖像的特征提取與分類(lèi)、粘連巖石顆粒的分離。在??圖像采樣模塊的采樣過(guò)程中,拍攝圖像的背景是天空,因而圖像會(huì)受到天氣變化的影??響
圖2-2巖石顆粒圖像采集環(huán)境圖??粘連巖石顆粒圖像的分割系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分:圖像采集模塊、圖像處理模塊??和圖像分析模塊。系統(tǒng)模型如圖2-3所示:??j?圖像采集模塊?:丨?圖像處理模塊?::?圖像分析模塊?:??i?1?1?1?bi?I?I?rW?!??:▼?▼?▼?;?:?+?i?+?/:?t?t?:??:照縣統(tǒng)i?ccd相機(jī)計(jì)瓶系統(tǒng)i?i圖像預(yù)處理i粘^^粒I?:?^?i巖免寸:??:???i???枯逐的區(qū)分的分尚■:價(jià)?統(tǒng)計(jì):??I?垂???L?????圖2-3巖石顆粒圖像分割的系統(tǒng)模型??第一,圖像采集模塊。針對(duì)巖石顆粒圖像的特點(diǎn),圖像中顆粒個(gè)數(shù)很多,各類(lèi)巖??石的表面顏色多變,且同一塊巖石的不同幾何面光照不一致,紋理粗糙。為了有效消??除紋理的影響,在傳送帶的末端處,CCD?(Charge?Coupled?Device,?CCD)照相機(jī)安裝??在傳送帶的下方,CCD照相機(jī)的拍攝角度垂直于巖石顆粒自由落體方向,以天空為??背景,通過(guò)逆光拍攝巖石顆粒的降落流圖像,以濾除巖石表面紋理,然后把圖像傳送??到計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。??第二,圖像處理模塊。這部分是圖像分割系統(tǒng)的最主要的部分,由三個(gè)部分組成:??巖石顆粒圖像的預(yù)處理、巖石顆粒圖像的特征提取與分類(lèi)、粘連巖石顆粒的分離。在??圖像采樣模塊的采樣過(guò)程中,拍攝圖像的背景是天空,因而圖像會(huì)受到天氣變化的影??響
本文編號(hào):3415303
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1巖石顆粒圖像采集過(guò)程的模擬圖??
(a)巖石顆粒降落流的現(xiàn)場(chǎng)圖像?(b)傳送帶上的巖石顆粒圖像??圖2-2巖石顆粒圖像采集環(huán)境圖??粘連巖石顆粒圖像的分割系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分:圖像采集模塊、圖像處理模塊??和圖像分析模塊。系統(tǒng)模型如圖2-3所示:??j?圖像采集模塊?:丨?圖像處理模塊?::?圖像分析模塊?:??i?1?1?1?bi?I?I?rW?!??:▼?▼?▼?;?:?+?i?+?/:?t?t?:??:照縣統(tǒng)i?ccd相機(jī)計(jì)瓶系統(tǒng)i?i圖像預(yù)處理i粘^^粒I?:?^?i巖免寸:??:???i???枯逐的區(qū)分的分尚■:價(jià)?統(tǒng)計(jì):??I?垂???L?????圖2-3巖石顆粒圖像分割的系統(tǒng)模型??第一,圖像采集模塊。針對(duì)巖石顆粒圖像的特點(diǎn),圖像中顆粒個(gè)數(shù)很多,各類(lèi)巖??石的表面顏色多變,且同一塊巖石的不同幾何面光照不一致,紋理粗糙。為了有效消??除紋理的影響,在傳送帶的末端處,CCD?(Charge?Coupled?Device,?CCD)照相機(jī)安裝??在傳送帶的下方,CCD照相機(jī)的拍攝角度垂直于巖石顆粒自由落體方向,以天空為??背景,通過(guò)逆光拍攝巖石顆粒的降落流圖像,以濾除巖石表面紋理,然后把圖像傳送??到計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。??第二,圖像處理模塊。這部分是圖像分割系統(tǒng)的最主要的部分,由三個(gè)部分組成:??巖石顆粒圖像的預(yù)處理、巖石顆粒圖像的特征提取與分類(lèi)、粘連巖石顆粒的分離。在??圖像采樣模塊的采樣過(guò)程中,拍攝圖像的背景是天空,因而圖像會(huì)受到天氣變化的影??響
圖2-2巖石顆粒圖像采集環(huán)境圖??粘連巖石顆粒圖像的分割系統(tǒng)分為三個(gè)組成部分:圖像采集模塊、圖像處理模塊??和圖像分析模塊。系統(tǒng)模型如圖2-3所示:??j?圖像采集模塊?:丨?圖像處理模塊?::?圖像分析模塊?:??i?1?1?1?bi?I?I?rW?!??:▼?▼?▼?;?:?+?i?+?/:?t?t?:??:照縣統(tǒng)i?ccd相機(jī)計(jì)瓶系統(tǒng)i?i圖像預(yù)處理i粘^^粒I?:?^?i巖免寸:??:???i???枯逐的區(qū)分的分尚■:價(jià)?統(tǒng)計(jì):??I?垂???L?????圖2-3巖石顆粒圖像分割的系統(tǒng)模型??第一,圖像采集模塊。針對(duì)巖石顆粒圖像的特點(diǎn),圖像中顆粒個(gè)數(shù)很多,各類(lèi)巖??石的表面顏色多變,且同一塊巖石的不同幾何面光照不一致,紋理粗糙。為了有效消??除紋理的影響,在傳送帶的末端處,CCD?(Charge?Coupled?Device,?CCD)照相機(jī)安裝??在傳送帶的下方,CCD照相機(jī)的拍攝角度垂直于巖石顆粒自由落體方向,以天空為??背景,通過(guò)逆光拍攝巖石顆粒的降落流圖像,以濾除巖石表面紋理,然后把圖像傳送??到計(jì)算機(jī)的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。??第二,圖像處理模塊。這部分是圖像分割系統(tǒng)的最主要的部分,由三個(gè)部分組成:??巖石顆粒圖像的預(yù)處理、巖石顆粒圖像的特征提取與分類(lèi)、粘連巖石顆粒的分離。在??圖像采樣模塊的采樣過(guò)程中,拍攝圖像的背景是天空,因而圖像會(huì)受到天氣變化的影??響
本文編號(hào):3415303
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