[发明专利]基于单摄像机等效双目立体视觉模型的泡沫立体特征提取方法

摘要

本发明公开了一种基于单摄像机等效双目立体视觉模型提取浮选泡沫立体特征的方法。在单摄像机获取浮选生产现场泡沫视频的基础上，利用视频中相邻两帧图像因泡沫流动而产生的差异信息，将一台摄像机从一个方位在不同时刻拍摄的流动泡沫的两帧图像，看作两台摄像机从不同方位在同一时刻拍摄的同一场景下的两幅泡沫图像，等效构建模拟人眼成像过程的双目立体视觉模型，获得泡沫图像中气泡的深度信息，进而提取气泡的立体特征，以用于有效识别有色金属浮选工况，实现对有色金属浮选过程的优化控制。

主权项

一种基于单摄像机等效双目立体视觉模型的泡沫立体特征提取方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：获取有色金属浮选工业现场浮选槽内浮选工矿泡沫视频；步骤二：利用视频中图像因泡沫流动而产生的图像变化，将步骤一视频中相邻两帧泡沫图像，看作由两台摄像机从不同方位在同一时刻拍摄的同一场景下的两幅泡沫图像；采用宏块搜索策略获得两帧泡沫图像中最为匹配的宏块，并获得宏块在x、y方向上的偏移量；利用所获得的偏移量来分别获取两帧图像的重叠部分并构建可重叠视场，得到模拟人眼双目成像过程的等效左眼和右眼图像；步骤三：分别对步骤二得到的等效左眼和右眼图像进行图像分割，得到气泡连通区域；对分割后的气泡连通区域进行预处理，去除非气泡连通区域以得到气泡区域；然后对气泡区域进行标记以区分相同或不同气泡；对已完成标记的气泡区域，先进行气泡匹配，通过计算得到各个气泡的质心和面积，然后取质心距离最短且面积差异最小时的气泡作为等效左右眼两幅图像中最为匹配的气泡对；再在最为匹配的气泡对上进行气泡宏块匹配，取包含单个气泡质心且余弦相似度最大时的宏块作为等效左右眼图像中最为匹配的气泡宏块，并获得该气泡在x、y方向上的局部偏移量；进而得到每个气泡的等效左、右摄像机基线距离，并求取相应每个气泡的深度；步骤四：由步骤三得到气泡深度，计算气泡的高度和体积；再根据步骤三得到的左、右眼图像中的气泡匹配对来获取左、右眼图像中的相对红色分量，通过求相对红色分量的均值用来表征气泡的立体颜色特征，然后根据步骤二中得到的宏块在x、y方向上的偏移量求出泡沫的平均流动速度，最后根据步骤三中气泡匹配结果得出泡沫的平均破碎率，即得到浮选工矿泡沫图像的立体泡沫特征。