基于小波多尺度分析的铜浮选泡沫图像特征提取

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1、万方数据中图分类号娈2Z垒：三UDC鱼21：三硕士学位论文学校代码!Q§三兰密级公珏基于小波多尺度分析的铜浮选泡沫图像特征提取FrothImageFeatureExtractionBasedonWaveletMulti．．scaleAnalysisforCopperFlotation作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：曹威控制科学与工程模式识别与图像处理控制工程研究所彭涛教授论文答辩日期竺监!：!笙答辩委员会主席坠盔边中南大学二O一四年五月学位论文原创性声明删万方数据本人郑重声明，所呈交的学位论文是

2、本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：!耋盔支日期：丛年』月旦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允

3、许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：!耋盛导师签名塑呈差万方数据基于小波多尺度分析的铜浮选泡沫图像特征提取摘要：浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同，从矿石中分离有用矿物的技术方法。目前，大多数铜浮选生产现场主要依靠“人眼观察，人手触摸”的方式来判断浮选槽表面泡沫状态，从而进行相应的浮选操作。这种方式极大地限制了浮选过程的优化运行，降低了金属资源的回收率。因此，研究泡沫图像的特征

4、状态，进一步识别铜浮选工况，对于实现铜浮选工业过程的优化控制，具有非常重要的意义。针对铜浮选粗选槽泡沫多堆积、易坍塌、流速快等特点，选择泡沫尺寸、纹理等表观特征来描述泡沫图像信息。研究将小波多尺度分析应用于泡沫图像特征提取，并利用支持向量机实现泡沫图像分类识别。论文研究工作主要体现在以下几个方面：首先，在泡沫图像的特征提取中，针对分割算法的复杂性，采用二值化方法提取泡沫尺寸特征。通过比较迭代法、最大类间方差法和最小误差阈值法的二值化效果，表明最小误差阈值法能得到更准确的泡沫尺寸特征。其次，利用小波变换提取的传统统计特征

5、，具有多尺度特性，但没有形态学意义，无法直接反映泡沫图像的表观特点。而对泡沫灰度图像进行二值化，能得到泡沫尺寸特征，但不具备多尺度特性。针对以上问题，提出一种小波多尺度二值化的泡沫图像特征提取方法。实验结果表明，所提取的等效尺寸特征具有良好的可分性，可以很好地用于铜浮选泡沫图像分类识别。最后，针对灰度共生矩阵提取的泡沫图像特征只能反映单一尺度上的纹理空域信息，而小波多尺度分析无法描述图像的纹理结构信息，采用多尺度共生矩阵方法提取泡沫图像特征。实验结果表明，所提取的多尺度共生矩阵特征具有较好的稳定性和可分性，根据该特征进

6、行铜浮选工况离线分类和在线识别，取得了令人满意的效果。图30幅，表6个，参考文献65篇。关键词：特征提取；小波多尺度二值化；多尺度共生矩阵；泡沫图像；铜浮选分类号：TP274．3万方数据FrothImageFeatureExtractionBasedonWaveletMulti-scaleAnalysisforCopperFlotationAbstract：FrothflotationiSthemostwidely．usedmethodinmineralseparationprocess．Atpresent，thest

7、atesofthesurfacebubblesinflotationcellsareinferredbyobservingwithnakedeye，touchingwithhands，whichgreatlylimitstheoptimaloperationofthefrothflotationprocessanddegradesthemineralrecovery．Therefore，itisveryimportanttostudythemorphologicalfeaturesoffrothimagesandrea

8、lizetheoptimalcontroloffrothflotationprocess．Focusedonthecharacteristicsofcopperflotationbubblesthattheyflowfastandtendtogatherandcollapse，visualfeaturessuchasbubbles