第
44
卷第
11
期
2013
年
11
月
中南大学学报(自然科学版)
Journal
of
Central
South University (Science
and
Technology)
基于
CCHS
的浮选泡沫图像纹理特征提取
陈宁,林霞,桂卫华,阳春华,唐朝晖
(中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,
410083)
Vol.44 No.11
Nov.
2013
摘要:为了快速、有效地获取图像的纹理特征,提出一种基于颜色共生混合结构(
color
co-occurrence hybrid structure,
CCHS
)的浮选泡沫图像纹理特征提取方法。该方法的步骤如下:首先,将泡沫图像从
RGB
空间转换到
HSI
空间
并对各颜色分量进行量化,计算图像的颜色共生矩阵并将其正规化为三角矩阵;然后,利用
CCHS
算法提取图像
的纹理特征;最后,分析矿物品位与特征统计量;脑及新特征参数即纹理复杂度之间的变化关系。研究结呆表明:
适当提高颜色分量的量化级数能提高浮选泡沫图像纹理特征提取的精确度;利用
CCHS
算法提取纹理特征,降低
了计算的复杂度;实验结呆验证了该算法的有效性,表明它能更准确地对矿物品位进行调控,指导浮选工况。
关键词:浮选;泡沫图像;纹理特征提取;颜色共生混合结构;矿物品位
中图分类号:
TP391
文献标志码:
A
文章编号:
1672-7207(2013)11-4506-07
Flotation froth image texture extraction based on
CCHS
CHEN
Ning,
LIN
Xia,
GUI
Weihua,
YANG
Chm
由
ua,
TANG
Zhaohui
(School
of
Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract:
A method
for
企
oth
image texture extraction based on CCHS was proposed to rapidly and effectively extract
f
出
ture
texture. The
procedures
缸巳
as
follows.
Firstly
,,企
oth
image space was converted from RGB to HSI in
which
巳:
ach
color component was quantized. Then the color co-occurrence matrix was calculated
and
企
oth
image
textur
巳
features
were
extracted
企
om
出巳
normalized
triangle matrix using CCHS algorithm.
Finally
,,由巳
relationships
between concentrate
grade and both statistical entropy and texture
complex
坤
were
analyzed. The results show that the quantization degree
of
color components is appropriately increased, which
increases
出巳
flotation
企
oth
image texture extraction accuracy. Using
the extraction method
of
CCHS algorithm can reduce the calculation complexity. The experimental results verify the
validity
of
this method, it can more accurately regulate and
control
出巳
mineral
grade and guide the flotation operation.
Key
words:
flotation
;企
oth
image; texture
fi
巳
ature
extraction; color co-occurrence hybrid structure; mineral grade
浮选是指从矿石中提取有用矿物,它是根据矿物
表面物理化学性质的不同,在浮选药剂的作用下,将
有用矿物从矿浆中分离出来[!]。在浮选过程中,浮选
泡沫是其中一个关键因素[
2
]。浮选泡沫大小、形状、
颜色和表面纹理等表面视觉特征是浮选主况与工艺指
标的直接指示器[
3-4
],一直以来都是通过有经验的工人
收稿日期
z
2012
一
10
一
12
;修回日期
z
2012
一
12-25
基金项曰:国家自然科学基金资助项目(
61134006,
61071176)
对浮选泡沫进行肉眼观察得出,但这种人主观察泡沫
进行现场操作的方式无法满足当前经济发展对浮选精
矿产量、质量以及节能降耗减排的需求,而且会产生
各种主观和客观误差[
5-6
]。将机器视觉应用到浮选过程
中,利用数字图像处理技术对浮选泡沫图像进行分析,
能实现对泡沫状态的客观描述,再进一步寻找与分析
通信作者
z
陈宁(
1970
一),女,湖南长沙人,教授,博士生导师,从事数字图像处理、数字信号处理技术及应用研究;电话
z
13875915950; E-mail
ningchen@csu.edu.cn
第
44
卷第
11
期
2013
年
11
月
中南大学学报(自然科学版)
Journal
of
Central
South University (Science
and
Technology)
基于
CCHS
的浮选泡沫图像纹理特征提取
陈宁,林霞,桂卫华,阳春华,唐朝晖
(中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙,
410083)
Vol.44 No.11
Nov.
2013
摘要:为了快速、有效地获取图像的纹理特征,提出一种基于颜色共生混合结构(
color
co-occurrence hybrid structure,
CCHS
)的浮选泡沫图像纹理特征提取方法。该方法的步骤如下:首先,将泡沫图像从
RGB
空间转换到
HSI
空间
并对各颜色分量进行量化,计算图像的颜色共生矩阵并将其正规化为三角矩阵;然后,利用
CCHS
算法提取图像
的纹理特征;最后,分析矿物品位与特征统计量;脑及新特征参数即纹理复杂度之间的变化关系。研究结呆表明:
适当提高颜色分量的量化级数能提高浮选泡沫图像纹理特征提取的精确度;利用
CCHS
算法提取纹理特征,降低
了计算的复杂度;实验结呆验证了该算法的有效性,表明它能更准确地对矿物品位进行调控,指导浮选工况。
关键词:浮选;泡沫图像;纹理特征提取;颜色共生混合结构;矿物品位
中图分类号:
TP391
文献标志码:
A
文章编号:
1672-7207(2013)11-4506-07
Flotation froth image texture extraction based on
CCHS
CHEN
Ning,
LIN
Xia,
GUI
Weihua,
YANG
Chm
由
ua,
TANG
Zhaohui
(School
of
Information Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China)
Abstract:
A method
for
企
oth
image texture extraction based on CCHS was proposed to rapidly and effectively extract
f
出
ture
texture. The
procedures
缸巳
as
follows.
Firstly
,,企
oth
image space was converted from RGB to HSI in
which
巳:
ach
color component was quantized. Then the color co-occurrence matrix was calculated
and
企
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features
were
extracted
企
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normalized
triangle matrix using CCHS algorithm.
Finally
,,由巳
relationships
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grade and both statistical entropy and texture
complex
坤
were
analyzed. The results show that the quantization degree
of
color components is appropriately increased, which
increases
出巳
flotation
企
oth
image texture extraction accuracy. Using
the extraction method
of
CCHS algorithm can reduce the calculation complexity. The experimental results verify the
validity
of
this method, it can more accurately regulate and
control
出巳
mineral
grade and guide the flotation operation.
Key
words:
flotation
;企
oth
image; texture
fi
巳
ature
extraction; color co-occurrence hybrid structure; mineral grade
浮选是指从矿石中提取有用矿物,它是根据矿物
表面物理化学性质的不同,在浮选药剂的作用下,将
有用矿物从矿浆中分离出来[!]。在浮选过程中,浮选
泡沫是其中一个关键因素[
2
]。浮选泡沫大小、形状、
颜色和表面纹理等表面视觉特征是浮选主况与工艺指
标的直接指示器[
3-4
],一直以来都是通过有经验的工人
收稿日期
z
2012
一
10
一
12
;修回日期
z
2012
一
12-25
基金项曰:国家自然科学基金资助项目(
61134006,
61071176)
对浮选泡沫进行肉眼观察得出,但这种人主观察泡沫
进行现场操作的方式无法满足当前经济发展对浮选精
矿产量、质量以及节能降耗减排的需求,而且会产生
各种主观和客观误差[
5-6
]。将机器视觉应用到浮选过程
中,利用数字图像处理技术对浮选泡沫图像进行分析,
能实现对泡沫状态的客观描述,再进一步寻找与分析
通信作者
z
陈宁(
1970
一),女,湖南长沙人,教授,博士生导师,从事数字图像处理、数字信号处理技术及应用研究;电话
z
13875915950; E-mail
ningchen@csu.edu.cn