[发明专利]一种带式输送机上煤料堆积密度在线计算方法

权利要求书

1.一种带式输送机上煤料堆积密度在线计算方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1、对煤料堆积表面图像进行形态学处理；

步骤2、对步骤1获得的形态学处理图像进行二值图像分割；

步骤3、对步骤2获得的二值图像进行所有连通区域圆形度、矩形度计算；

步骤4、依据步骤3获得的所有连通区域圆形度、矩形度，根据煤料堆积密度二维模型进行堆积密度计算；

步骤2对步骤1获得的形态学处理图像进行二值图像分割的方法如下：

步骤2-1、对于步骤1获得的形态学处理图像I(x,y)，其大小为M×N，前景和背景的分割阈值记为T，其中像素的灰度值大于阈值T的像素个数记为K₁，属于前景的像素点数占整幅图像的比例记为ω₁，前景的平均灰度记为μ₁，所用公式为：

步骤2-2、图像I(x,y)像素的灰度值小于阈值T的像素个数记为K₂，属于背景的像素点数占整幅图像的比例记为ω₂，背景的平均灰度记为μ₂，所用公式为：

步骤2-3、图像I(x,y)像素的总平均灰度记为μ，所用公式为：

步骤2-4、定义参数类间方差记为g，所用公式为：

g＝ω₁×(μ-μ₁)²+ω₂×(μ-μ₂)²＝ω₁×ω₂×(μ₁-μ₂)²

步骤2-5、依据步骤2-4获得的参数g，阈值T的取值为从0至255依次遍历，最终取得使得参数g最大的阈值T，所用公式为：

步骤2-6、依据步骤2-5获得的使得参数g最大的阈值T，将属于前景的图像像素置为255，属于背景的图像像素置为0，所用公式为：

式中，x∈[0,M]，y∈[0,N]。

2.根据权利要求1所述的带式输送机上煤料堆积密度在线计算方法，其特征在于，步骤1方法为对煤料堆积表面图像进行形态学腐蚀运算后，再进行膨胀运算。

3.根据权利要求1所述的带式输送机上煤料堆积密度在线计算方法，其特征在于，步骤3，对步骤2获得的二值图像进行所有连通区域圆形度、矩形度计算，具体包括：

判断所述步骤2获得的二值图像连通区域一共有K个，对连通区域以一定的顺序进行编号为1,2,3…，K；

步骤3-1、对步骤2获得的二值图像进行所有连通区域轮廓查找，并输出连通区域周长L_i和面积S_i，i＝1,2,3…,K；

步骤3-2、对步骤2获得的二值图像进行所有连通区域最小外接矩形查找，并输出连通区域最小外接矩形面积A_i；

步骤3-3、依据步骤3-1获得的所有连通区域周长L_i和面积S_i，进行连通区域圆形度E_i计算，所用公式为：

步骤3-4、依据步骤3-1获得的所有连通区域面积S_i以及步骤3-2获得的所有连通区域最小外接矩形面积A_i，进行连通区域矩形度R_i计算，所用公式为：