分數(shù)階微分圖像增強技術(shù)及在銅浮選監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、在銅浮選工業(yè)現(xiàn)場，攝像機受運行環(huán)境的機械振動、光線變化、灰塵煙霧等因素的影響，使得礦物浮選泡沫圖像受到嚴重干擾，圖像昏暗，幾乎無背景信息，且存在明顯陰影及反光，圖像模糊且存在抖動現(xiàn)象，圖像紋理復(fù)雜且灰度變化小，邊緣不明顯，用常規(guī)方法對其進行處理比較困難。傳統(tǒng)整數(shù)階微分圖像增強算子在處理圖像時對灰度變化不大的圖像邊緣不敏感，不能達到預(yù)期效果。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換等圖像增強方法的時間復(fù)雜度大，難以工業(yè)應(yīng)用。分數(shù)階微分特別適用于處理邊緣不明顯

2、，噪聲較大，紋理不清晰的圖像，因此，論文引入分數(shù)階微分處理技術(shù)對銅浮選泡沫圖像進行增強處理，根據(jù)泡沫圖像的特性，構(gòu)造了一種分數(shù)階微分圖像增強算子，提出了一種自適應(yīng)分數(shù)階微分圖像增強方法，取得了良好的處理效果。論文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性工作如下:
　　(1)對銅浮選泡沫圖像特征和分數(shù)階微分圖像處理技術(shù)進行了分析和研究，根據(jù)泡沫圖像結(jié)構(gòu)和形狀特征，構(gòu)造了一種具有旋轉(zhuǎn)不變性的分數(shù)階微分圖像增強掩膜，該掩膜不僅具有分數(shù)階微分的特點，而且計

3、算簡單，時間復(fù)雜度低，操作方便，易于工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。
　　(2)針對人工調(diào)試選取分數(shù)階微分階數(shù)耗時長、精度低、難以在線自動實現(xiàn)的問題，提出了一種自適應(yīng)選取分數(shù)階微分階數(shù)的圖像增強方法，該方法利用二分法理論，根據(jù)輸入圖像的紋理特性，自適應(yīng)地選取分數(shù)階微分的階數(shù)，與人工選取相比，所得分數(shù)階微分階數(shù)更加精確，圖像處理效果更好，且在處理時間上有明顯的優(yōu)越性。
　　(3)將所提方法與目前比較流行的圖像增強算法進行對比分析，結(jié)果表明本文的