鎢礦石初選具有提高礦石富集效率、降低企業(yè)生產(chǎn)成本的特點(diǎn),冶金企業(yè)廣泛采用了初選工序,但采用人工初選黑鎢礦石的方式提高了人工成本、增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著機(jī)器視覺被廣泛地研究和應(yīng)用,工業(yè)生產(chǎn)與機(jī)器視覺相結(jié)合的方式被迅速地推廣,使工業(yè)生產(chǎn)朝自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展。因此,研究礦石自動(dòng)化初選具有重要意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本課題以解決礦石初選問題為目標(biāo),結(jié)合機(jī)器視覺實(shí)現(xiàn)黑鎢礦石的自動(dòng)化初選。本課題首選分析了贛南地區(qū)黑鎢礦石的生產(chǎn)現(xiàn)狀,提出了當(dāng)前礦石初選過程中存在的問題。然后針對礦石的初選工藝要求進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上提出了利用機(jī)器視覺分選黑鎢礦石,設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的黑鎢礦石初選系統(tǒng),并驗(yàn)證其可行性。最后確定了基于機(jī)器視覺的黑鎢礦石初選系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊,并對功能模塊進(jìn)行分析和選型,建立了基于機(jī)器視覺的黑鎢礦石初選系統(tǒng)。針對礦石分選工藝要求,采用了圓形標(biāo)定板標(biāo)定工業(yè)相機(jī),并校正圖像畸變現(xiàn)象,建立圖像與礦石位置關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了礦石的定位與粒度測量,并保證了定位精度和測量精度。通過標(biāo)定實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了工業(yè)相機(jī)的標(biāo)定精度。為了使氣體噴射口可以精確地分選黑鎢礦石,設(shè)計(jì)了黑鎢礦石與氣體噴射口的對應(yīng)關(guān)系,... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MV-CA016-10UC工業(yè)相機(jī)

第二章黑鎢礦石初選系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)15的定焦鏡頭，因此，本課題選擇沃樂斯WL1408-5MP的8MM定焦鏡頭，參數(shù)如表2.2所示，鏡頭如圖2.7所示。表2.2工業(yè)鏡頭主要參數(shù)參數(shù)類型鏡頭參數(shù)焦距8mm接口C最大畸變率1.0%最大成像尺寸2/3光圈范圍F1.4-F16視場角56.3mm×43.7mm×61.7mm圖2.7WL1408-5MP工業(yè)鏡頭2.4.3照明光源機(jī)器視覺系統(tǒng)通過工業(yè)相機(jī)感知外界，但工業(yè)相機(jī)容易受到外界環(huán)境的干擾，尤其是環(huán)境光。為了克服干擾，通常采用打光的方式保證機(jī)器視覺系統(tǒng)具有穩(wěn)定的工作環(huán)境。此外，選擇合適的光源，保證工業(yè)相機(jī)工作環(huán)境的穩(wěn)定與合理性有利于區(qū)分目標(biāo)信息和背景，提高成像清晰度，從而降低后期圖像處理的難度，提高視覺系統(tǒng)的識別、定位和測量精度。（1）光源類型光源可以分為直流光源、熱輻射光源和氣體放電光源等，以LED為代表直流光源具有使用壽命長，效率高，常亮照明，但成本較高；熱輻射光源把耐高溫、低揮發(fā)性的燈絲加熱產(chǎn)生可見光，常見的產(chǎn)品有白熾燈、鹵鎢燈等，其工作制造成本低，但壽命低、效率低；氣體放電光源利用氣體放電發(fā)光，其壽命短、窄頻譜，但具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)。

第二章黑鎢礦石初選系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)18被測物體工業(yè)相機(jī)光源圖2.11同軸光照射本課題通過機(jī)器視覺識別礦石種類，并測量礦石的粒度大小，需要獲取礦石邊緣輪廓和礦石表面的顏色特征分布。因此，本課題以白色條形光源作為照明光源，以紅色條形光源作為背景光源，按角度照射方式突出礦石特征信息。該照明方式可以清晰地拍攝礦石表面顏色特征和礦石輪廓，條形光源如圖2.12所示。圖2.12條形光源2.5自動(dòng)化控制系統(tǒng)機(jī)器視覺成像系統(tǒng)將外界礦石信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以處理的圖像信息，自動(dòng)化控制系統(tǒng)則將計(jì)算機(jī)處理后的圖像信息轉(zhuǎn)換為礦石的實(shí)際篩選動(dòng)作。自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件部分包括了STM32單片機(jī)控制模塊、動(dòng)作模塊和繼電器模塊。STM32單片機(jī)控制模塊為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)接收圖像處理系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)以及控制動(dòng)作模塊分選礦石。繼電器模塊連接控制模塊和動(dòng)作模塊，放大控制模塊的輸出功率，使動(dòng)作模塊正常工作。2.5.1控制模塊控制模塊負(fù)責(zé)接收、處理上位機(jī)傳輸?shù)男盘�，并根�?jù)上位機(jī)信號開啟相應(yīng)的電磁閥，使系統(tǒng)能自動(dòng)完成對礦石的分選動(dòng)作，是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心模塊。由于礦石下落速度快，因此要求控制模塊具有較快的處理速度和強(qiáng)魯棒性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]車牌定位及畸變矯正技術(shù)的研究[D]. 童威.天津大學(xué) 2017
[7]基于OpenCV的心電圖數(shù)據(jù)提取研究[D]. 王穩(wěn).天津工業(yè)大學(xué) 2016
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[10]機(jī)器視覺照明光源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李俊.天津理工大學(xué) 2007



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