[发明专利]基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法

说明书

本发明公开了一种基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法，首先采用γ变换处理不同光照条件下采集的粒级混配的土石料图像，自适应处理各种明暗光照条件下的图像；采用动态otsu优化技术对土石料图像进行自适应阈值法处理，区分出土石两类目标；然后对二值化图像进行密度变换，保留完整的石料区域，弱化土石部分的噪声影响；将二值图像进行形态学变换，增强密度变换过程削弱的矿石边缘信息，提取图像中的矿石目标边界并进行几何形态统计；对图像中目标进行伪目标去除，保留的矿石目标进行粒级、体积、质量计算，获取土石料的累级级配曲线分布。适用于不同粒级混配的土石料自动检测，也适用于各类石料粒级的自动检测。

技术领域

本发明涉及一种不同粒级石料、不同材质石料与沙土混配而成的土石料级配的检测技术，尤其涉及一种基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法。

背景技术

土石料由块度各异的石料与沙土混配而成，用于混凝土建筑施工、土石路基施工、桥梁及水利坝体。土石料的粒级分布检测，可提高土石料的材料使用效率，加快上述施工过程的建设速度及增强施工目标的坚固程度，对于上述工程建设具有重要的意义。施工现场的土石料中，土石材料各异，粒级及混配随机出现，目前没有自动化精确检测技术。

用于施工过程中的土石料由于光照的不均匀使得采集图像亮度相差很大，其中存在若干阴影。土石材料呈堆积状，石料内部颜色复杂多样，图像中目标众多、大小差异大，大石块覆盖些许沙土而使得内部噪声严重，小石块与沙土混叠。混合土石料图像中分割石料目标及进行粒级分析的难度很大。

目前，土石料粒级主要是通过人工筛分的方式获得，这种方法费时费力，效率很低。现有技术中可以对土石料粒级自动分析的方法少之又少。

发明内容

本发明的目的是提供一种准确、有效的基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法，包括步骤：

图像中的石料及沙土目标区域分离：采用高分辨率工业相机采集土石图像，并增强所述土石料图像的对比度，对增强后的图像采用动态otsu优化二值分割；

对石料区域精确提取：采用密度变换技术去弱化沙土区域的噪声信息，去除噪声目标，增强矿石目标的边缘信息；

土石料粒级自动统计：进行矿石目标的几何特征、粒级、体积及级配自动统计。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法，能准确、有效的进行土石料图像分割，并实现混配土石料的粒级自动检测和自动提取，适用于不同粒级混配的土石料自动检测，也适用于各类石料及粒级的自动检测。

附图说明

图1为本发明的具体实施例中混合粒级土石料的灰度图；

图2为本发明的具体实施例中的伽马变换效果图；

图3为本发明的具体实施例中混合粒级土石料的原图；

图4为本发明的具体实施例中的动态自适应Otsu优化阈值图；

图5为本发明的具体实施例中的二值化结果图；

图6为本发明的具体实施例中的密度变换效果图；

图7为本发明的具体实施例中的膨胀示意图；

图8为本发明的具体实施例中的膨胀效果图；

图9为本发明实施例提供的基于图像优化分类的土石料级配自动检测方法的流程示意图。

具体实施方式