[发明专利]一种贝壳等效特征信息的综合检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种贝壳等效特征信息的综合检测装置及方法，解决贝壳的等效尺寸信息的直接测量问题。通过重量检测得出贝壳的质量，通过图像检测得出贝壳的数量和等效面积，基于排水体积检测得出贝壳的总体体积，从而计算得出贝壳的等效密度、等效尺寸和等效厚度。本发明所述的方法具体采用了粗略筛选贝壳样品后，运用称重法、图像检测技术和排水体积检测技术得出贝壳总体特征，从而计算得出贝壳的等效特征信息，此方法效率高，而且精度高。

技术领域

本发明涉及海洋声学探测领域，特别是研究海底声学传播散射和损失特性，提供一种贝壳等效特征信息的综合检测装置及方法。

背景技术

海底沉积物中的分散着大量各种形态的贝壳，存在于海底沉积物的各层中，通常表层海底沉积物，成为海底声学混响中的主要散射体之一，直接影响了声波散射特性。贝壳的大小和形状多种多样，难于直接分析其散射特性，通常将贝壳等效成圆柱形状、球形状、椭圆柱形状。如何测量贝壳的等效状态尺寸，目前没有非常有效的方法。通过研究贝壳的质量和平面信息，得出贝壳的等效尺寸信息，有助于提高海底混响和海洋声学探测的精度。

目前测量贝壳尺寸的方法主要是基于采集海底沉积物后进行：标准筛子筛选法、X射线法和计算机断层扫描法(CT法)。这些方法特点在于：标准筛子筛选法能够按照标准筛孔筛选出相邻两种尺寸筛孔之间的贝壳，将贝壳尺寸等效成尺寸小的筛孔的尺寸，此种方法因贝壳的形状差异较大而等效精度很低；x射线法和CT法都可以进行无损检测，这两种方法都是基于密度比较来判别对象，而非依赖于形状来判别对象形状，当前海底的贝壳往往混合在沉积物中，浅海的碳酸盐类贝壳与石英质砂具有相似的密度，基于密度分析很难有效的区分开来，即使后续处理应用专用的图形处理软件，对于贝壳的尺寸形状区分仍然精度不高，分析成本高昂。以上方法的不足之处都在于无法直接实现测定贝壳的平面特征信息，从而测量贝壳的等效特征信息的精度低。

发明内容

本发明提供了一种贝壳等效特征信息的综合检测方法，通过选则一定体积的海底沉积物里的贝壳，根据研究尺度需要选取4目至30目中所需尺寸的筛子筛选后分成几个尺寸等级的贝壳，对每个尺寸等级的贝壳采用本方法进行精确测量，测量贝壳的等效特征信息。基于重量检测和体积检测得到贝壳的重量、体积，从而计算得出贝壳的密度。基于图像处理方法，识别贝壳数量、面积、基本尺寸从而实现贝壳的平面信息全部获取，进而基于平面信息和体积来换算其等效尺寸。此方法可以获得贝壳的全部等效特征信息(包含密度、等效体积、等效面积、等效厚度、等效形状、数量)，提高测量贝壳的等效尺寸精度低的问题，可以检测0.6mm至30mm尺寸范围的贝壳。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种贝壳等效特征信息的综合检测方法，其包括以下步骤：

a)、对贝壳3进行初筛选，按照大小尺寸分成若干个等级；

b)、分别对初筛选后的每个尺寸等级的贝壳3进行称重，得到每个尺寸等级贝壳3的总重量M_t；

c)、将每个尺寸等级贝壳3散开放置，采用摄像装置5拾取每个尺寸等级贝壳3图像，进行边界分析，识别每个尺寸等级贝壳3的数量和总等效面积A_t，记录每个尺寸等级贝壳3的总数量；

d)、将每个尺寸等级贝壳3放入到盛装蒸馏水的量杯9中；记录放置每个尺寸等级贝壳3前蒸馏水的体积V_w1和放置每个尺寸等级贝壳3稳定后的蒸馏水的体积V_w2，计算贝壳3总体积V_t；