基于LBPV浮选泡沫图像纹理特征提取

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1、第２８卷第１０期计算机应用研究Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．１０２０１１年１０月ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓＯｃｔ．２０１１倡基于LBPV的浮选泡沫图像纹理特征提取唐朝晖，朱楚梅，刘金平（中南大学信息科学与工程学院，长沙４１００８３）摘要：在浮选生产中，浮选泡沫表面纹理与浮选工况密切相关，直接反映泡沫层的矿化程度（品位高低）。为了给浮选操作提供指导，提出了一种基于ＬＢＰＶ（ｌｏｃａｌｂｉｎａｒｙｐａｔｔｅｒｎｖａｒｉａｎｃｅ）的泡沫图像纹理特征提取方法。该方法通过融合泡沫图像局部空间结构和对比度来提取泡沫图像

2、纹理特征，然后将ＬＢＰＶ纹理特征应用于浮选工况状态的聚类分析。结果表明，该方法提取的纹理特征能有效反映浮选工况，且能获得更优的浮选泡沫聚类质量。关键词：浮选泡沫图像；纹理；局部二进制模式方差；浮选工况；聚类分析中图分类号：ＴＰ３９１　　　文献标志码：Ａ文章编号：１００１唱３６９５（２０１１）１０唱３９３４唱０３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１唱３６９５．２０１１．１０．０９１ＦｌｏｔａｔｉｏｎｆｒｏｔｈｉｍａｇｅｔｅｘｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＬＢＰＶＴＡＮＧＺｈａｏ唱ｈｕｉ，ＺＨＵＣｈｕ唱ｍｅｉ，

3、ＬＩＵＪｉｎ唱ｐｉｎｇ（SchoolofInformationScience＆Engineering，CentralSouthUniversity，Changsha４１００８３，China）Abstract：Ｉｎｔｈｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｌｅａｎｅｒｆｒｏｔｈｈａｄｃｌｏｓｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｒｅｆｌｅｃｔｅｄｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｏａｍｌａｙｅｒ（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｇ

4、ｒａｄｅ）．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｆｌｏｔａｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａ唱ｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｍｅｔｈｏｄｏｆＬＢＰＶｔｏｅｘｔｒａｃｔｔｈｅｂｕｂｂｌｅｔｅｘｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｂｕｂｂｌｅｉｍａｇｅｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｏｎｔｈｅｃｏｍ唱ｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｌｏｃａｌｔｅｘｔｕｒｅｓｐａｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｃｏｎｔｒａｓｔｆｅａｔｕｒｅｓ．ＬＢＰＶｔｅｘｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｆｌｏｔ

5、ａ唱ｔｉｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔａｔｅ．Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｘｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅａｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｂｕｂｂｌｅｓｔａｔｅｓａｎｄｃａｎｏｂｔａｉｎｂｅｔｔｅｒｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｏｆｆｌｏｔａｔｉｏｎｆｏａｍ．Keywords：ｆｌｏｔａｔｉｏｎｆｒｏｔｈｉｍａｇｅ；ｔｅｘｔｕｒｅ；ｌｏｃａｌｂｉｎａｒｙｐａｔｔｅｒｎｖａｒｉａｎｃｅ；ｆｌｏｔａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａ

6、ｎａｌｙｓｉｓ浮选是将矿物按照表面疏水性强弱而分离的选矿方法，疏煤泥精矿泡沫图像，引入了空间灰度相关矩阵和邻域灰度相关水矿粒包括目的矿粒及其运载工具（气泡）在水中悬浮、弥散矩阵提取泡沫的纹理特征，研究了该纹理特征参数与浮选时间并相互作用，最终矿物富集到泡沫层而浮出水面，将泡沫层刮的关系，并利用自组织神经网络对煤泥浮选泡沫的状态进行了出而成为精矿。矿物层浮选泡沫颜色、气泡大小、形状和流速、识别；然而，基于统计的ＧＬＣＭ提取的一系列浮选泡沫图像纹表面纹理等表面视觉特征与浮选工况、生产指标、操作变量等理特征参数，难以对泡沫纹理进行精确

7、的描述，且只反映泡沫［１］密切相关。在实际生产中，浮选操作主要是根据由有经验纹理某一方面的特征，缺乏对纹理两个或多个特征的综合描的操作人员通过肉眼观察浮选槽表面视觉特征来完成。由于述，从而不能较好地描述不同工况下的浮选泡沫纹理。［７］人工操作缺乏统一的客观标准，导致浮选操作无法达到最优，鉴于局部二进制模式方差（ＬＢＰＶ）算法是由Ｇｕｏ等人浮选效率波动较大。随着视觉传感、图像处理、模式识别等技提出的一种基于局部二进制模式的改进算法，是一种有效联合术的发展，采用数字图像处理方法实现泡沫状态客观评价，极ＬＢＰ算子与局部区域方差分布的纹

8、理特征提取方法，具有旋转大提高了矿物浮选生产效率［２］。不变性、对光照不敏感和更强的细节信息提取能力。本文将ＬＢＰＶ算法应用到浮选泡沫图像纹理特征的提取中，选用旋转浮选涉及到复杂的物理化学过程，导致浮选工况多变，浮不变Ｕｎｉｆｏｒｍ模式提取浮选泡沫图像的ＬＢＰＶ