Доклады о будущих и современных технологиях

МЕТОД ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ СМЕШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

.И. Чадаев, А. И. Зайцев, А. Е. Лебедев

Научные руководители - А. И. Зайцев, д-р техн. наук, профессор;

А. Е. Лебедев, канд. техн. наук, доцент

Ярославский государственный технический университет

В большинстве технологических процессов необходимо постоянно контроли­ровать соответствие используемых сыпучих материалов требованиям по составу, а также размеру. Для данных целей, как правило, используют следующие методы:

- Состав материала определяется путём проведения спектрального анализа его образцов. Он позволяет практически безошибочно идентифицировать вещества, однако требует больШиХ временных затрат. Если же количество материала, требующего контроля измеряется тоннами, то задача становится практически невыполнимой.

- Гранулометрия производится путём просева проб сыпучего материала через специальные сита, после чего производится оценка состава по размеру частиц. Данный метод также имеет высокую трудоёмкость и требует значительных временных затрат.

- С развитием компьютерных технологий набирает популярность метод оценки состава смеси по коэффициенту неоднородности, вычисляемого путём попиксельного анализа изображений смешиваемых компонентов с получением гистограмм распределения пикселей изображения по оттенкам серого в отношении к их общему количеству. К недостаткам данного метода следует отнести отсутствие возможности вычисления степени смешения, а также разброс результатов в зависимости от метода вычисления значения порогового оттенка.

В связи с этим был предложен новый метод оценки параметров дисперсно­сти. Суть предлагаемого метода состоит в построении гистограмм распределе­ния пикселей по оттенкам серого для каждого из изображений, полученных пу­тём последовательного разбиения исходной фотографии на №2 равных частей, с последующим сравнением полученных гистограмм с эталонной и суммировани­ем отклонений для текущего разбиения.

Далее строится функция, описывающая зависимость сходства гистограмм распределения пикселей малых изображений и гистограммы распределения пик­селей исходной фотографии. По скорости и характеру сближения данной фунКциИ с осью абсцисс можно с высокой точностью судить о степени смешения сыпучих материалов, а в некоторых случаях и о размерах составляющих его гранул.

Также данный метод можно использовать для идентификации материала путём сравнения его «функции схожести» с «функцией схожести» эталонной смеси. В таком случае точность метода будет выше, чем у существующих за счёт анализа не только состава, но и степени смешения исследуемого материала. В отличие от большинства существующих алгоритмов, предлагаемый метод рабо­тает с материалами, близкими по цвету. К тому же не требуется производить предварительный просев и анализ гранул, что позволяет в разы сократить затра­чиваемое время.