[发明专利]基于机器视觉的复合肥颗粒粒度检测方法、系统及存储介质

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉的复合肥颗粒粒度检测方法、系统及介质，通过工业摄像头定时拍摄生产过程中的复合肥，读取工业摄像头的RGB图像并进行图像处理：图像先进行灰度化、降噪，采用灰度阈值法进行图像分割，将复合肥颗粒相互区分开来，再对图像进行形态学处理；采用双图像合成法对白色连通域中的“空洞”进行填充；对填充后的二值图进行白色连通域计数，采用深度优先搜索算法计算白色连通域的面积；对大小合格的复合肥颗粒与其对应的白色连通域面积进行标定，计算检测指标；最后对检测结果进行反馈与上传。本发明通过机器视觉方法实现了复合肥造粒粒度检测的无人化与智能化，减少人力成本，提高安全性。

技术领域

本发明涉及机器视觉智能检测技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的复合肥颗粒粒度检测方法、系统及存储介质。

背景技术

随着科学技术的发展，工厂的生产从机械化趋向自动化、智能化。化肥被称为粮食的“粮食”，对于作物的生长起着重要作用，而在化肥生产过程中，化肥的造粒粒度是影响化肥最终质量的重要因素之一。氨酸法造粒工艺是生产化肥的工艺之一，由硫酸与氨、磷酸一铵和硫酸与尿素、氯化钾、蒸馏水以及其他原料在转鼓造粒机中化学反应并形成化肥小颗粒，因其最终产品含有两种以上的营养元素，这类化肥被称为复合肥。传统的氨酸法造粒工艺，需要化肥生产厂里有经验的技术工人在生产时近距离观察造粒机内的物料状态和化肥，根据转鼓造粒机中的物料状态和颗粒粒度大小来判断加入的水蒸气量是否合适，从而调节加入的水蒸气。这种靠技术工人肉眼观察化肥颗粒粒度大小的方式不仅耗时耗力，而且在化肥造粒过程中会散发出浓烈的化学气体氨气等，长期吸入混有氨酸的空气会导致工人氨中毒，对人体的呼吸系统造成损伤，因此实现氨酸造粒粒度检测无人化势在必行。

发明内容

本发明提出的一种基于机器视觉的复合肥颗粒粒度检测方法、系统及存储介质，针对传统的氨酸法造粒工艺过程中需要技术工人肉眼观察化肥颗粒粒度大小的情况，可实现氨酸造粒粒度检测无人化，并且对复合肥颗粒本身无任何损害。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于机器视觉的复合肥颗粒粒度检测方法，包括以下步骤：

步骤S1，工控机读取工业摄像头的RGB图像；采用加权平均法将RGB图像灰度化和高斯滤波方法进行灰度图降噪，采用灰度阈值法进行图像分割，将一颗颗复合肥颗粒区分开来，采用形态学运算中的开运算和闭运算进行图像处理；

步骤S2，采用双图像合成法对白色连通域中的“空洞”进行填充；

步骤S3，对填充后的二值图进行白色连通域计数，并采用深度优先搜索算法计算白色连通域的面积；

步骤S4，对指定大小的复合肥颗粒与其对应的白色连通域面积进行标定，并计算检测指标，最终对检测结果进行反馈与上传。

进一步的，所述步骤S1采用加权平均法进行灰度化计算公式如下：

I＝0.3R+0.6G+0.1B

其中，R表示一个像素位置的红色分量值；G表示一个像素位置的绿色分量值；B表示一个像素位置的蓝色分量值；I表示计算出的该像素位置的灰度值。

进一步的，所述步骤S1采用灰度阈值法进行图像分割，当像素点的灰度值小于等于灰度阈值时，将该像素点的灰度值置为0；当像素点的灰度值大灰度阈值时，将该像素点的灰度值置为255。