一种检验固态物料混合均匀程度的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检验固态物料混合均匀程度的方法，包括如下步骤：1）将不同颜色的各种待混合的固态物料按照设定的模式进行混合，得到混合物料；2）对混合物料取样或选定范围，用数码相机拍照得到混合物料数码照片；3）使用图像处理软件对混合物料数码照片进行色彩选择，得出不同颜色像素值比例；4）数码照片上不同颜色像素值比例与固态物料原始比例越接近的混合程度越高。本发明的方法操作简单，适合应用于判别具有明显颜色差异的混合物混合均匀程度和判别某种混合搅拌模式对混合材料的混合效果。
【专利说明】一种检验固态物料混合均匀程度的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程领域，具体涉及一种检验固态物料混合均匀程度的方法。
【背景技术】
[0002]固态物料混合就是指二种以上的固态物料在外力的作用下，使其不均匀性降到最低的过程。例如药品生产过程的总混就是让药品的有效成份能均匀的分布到辅料内，满足生产质量的要求；再例如农业生产中经常需要将不同土壤或者土壤和肥料进行混合搅拌，以满足农田种植需要，其混合均匀程度在一定程度上影响着后期土地使用，例如作物播种与生长。然而，如何评价混合均匀程度，在很长时间内，都只能依靠人工肉眼判断，这存在着很大的偏差。目前急需一种能快速判断混合均匀程度的方法，判断生产上的混合均匀程度，并依此制定科学的混合工序规范。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种检验固态物料混合均匀程度的方法。
[0004]本发明借鉴了植被覆盖度的测量方法——近景摄影测量法。现在的近景摄影测量法利用电荷稱合器件(Charge Coupled Device, CCD)成像,获取植被覆盖的数码照片，并通过设定红、绿、蓝三原色(RGB)的阈值来提取照片上的植被像素点，照片上的植被像素点数占照片总像素点数的百分比即为植被覆盖度。此法能对地表植被进行客观，准确地测量，且操作简单、高效经济，可通过开发程序自动进行后期处理，从而可以快速、精准的获取植被覆盖度，为经验模型和遥感测量提供可靠的基础和检验数据。本发明开创性地将植被覆盖度的测量方法借鉴到混合程度判断中，形成了本发明的一种检验固态物料混合均匀程度的方法。
[0005]本发明提供的一种检验固态物料混合均匀程度的方法，包括如下步骤:
[0006]I)将不同颜色的各种待混合的固态物料按照设定的模式进行混合，得到混合物料；
[0007]2)对混合物料取样或选定范围，用数码相机拍照得到混合物料数码照片；
[0008]3)使用图像处理软件对混合物料数码照片进行色彩选择，得出不同颜色像素值比例；
[0009]4)数码照片上不同颜色像素值比例与固态物料原始比例越接近的混合程度越高。
[0010]其中，所述固态物料为粉状和/或颗粒状。
[0011]其中，步骤I)所述不同颜色应为反差较大的几种颜色，如选择红色、蓝色、黄色、黑色中的几种。
[0012]其中，步骤I)所述不同颜色可为物料本身颜色或通过染色获得的颜色；所述染色可采用自动喷漆等方法。
[0013]其中，所述图像处理软件为各种能进行色彩选择得出不同颜色像素值比例的图像处理软件，优选photoshop。[0014]其中，所述各种待混合的固态物料为土壤和/或肥料，混合方法为在平面上铺开模拟耕作方式，从上而下拍摄数码照片。
[0015]其中，所述各种待混合的不同固态物料为不同土壤和/或肥料，混合方法为在透明玻璃仪器中进行搅拌，从侧面或上面拍摄数码照片。
[0016]本发明还提供所述一种检验固态物料混合均匀程度的方法在不同土壤和/或肥料混合中的应用。
[0017]本发明采用一种检验固态物料混合均匀程度的方法，采用数码照相、PS影像处理等技术，将混合均匀度数量化，使混合程度更加明了，简单快捷，适合快速粗略检验物料混合均匀程度。
[0018]本发明的方法可直接服务于农业生产中，目前国内尚无可靠方法来检验土壤混合均匀度，且缺乏可靠统一的均匀度标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1:实施例1自动喷漆染色后的底泥(红色)、农田土 (蓝色)、河沙(黄色)照片。
[0020]图2:实施例1中5种耕作模式处理后的混合土壤照片。
[0021]图3:实施例1中基于农业土地利用方向的土壤配比5种耕作模式混合后的照片。
[0022]图4:实施例1中基于农业土地利用方向的土壤配比5种耕作模式混合后照片photoshop颜色处理过程截图。
[0023]图5:实施例1中基于农业土地利用方向的土壤配比5种耕作模式混合后照片色彩处理像素比例柱状图。
[0024]图6:实施例1中基于园林绿化方向的土壤配比5种耕作模式混合后的照片。
[0025]图7:实施例1中基于园林绿化方向的土壤配比5种耕作模式混合后照片photoshop颜色处理过程截图。
[0026]图8:实施例1中基于园林绿化方向的土壤配比5种耕作模式混合后照片色彩处理像素比例柱状图。
[0027]图9:实施例1中玻璃容器内待混不同颜色土壤照片。
[0028]图10:实施例1中玻璃容器内不同颜色土壤混合后的照片。
【具体实施方式】
[0029]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]实施例1对农田土、底泥、河沙混合模式选择
[0031]1、试验设计
[0032]某工程中涉及土壤修复过程，其中需要将农田土、底泥和河沙按不同比例进行混合成为新的人造土。通过查阅文献资料，目前关于土壤混合均匀度方面缺乏可靠统一的标准。据文献可知，本试验采用普通染料无法对供试的底泥、河沙和农田土进行染色，通过预实验选用自动喷漆进行土壤外部全部染色，喷漆吸附性好，对于土壤染色可行。将染色后的底泥、河沙及农田土进行混合材料铺撒覆盖，覆盖的顺序是底部为农田土、中部铺设底泥、最上部铺设河沙。根据设计的耕作模式进行混合搅拌，最后采用数码相机拍照，再利用图像处理软件photoshop对数码照片进行色彩处理，分析出不同颜色所占像素比例。在此存在一个假设，混合后混合基质俯视图中各混合材料的面积比能够代表混合均匀程度。并与初始混合比例进行对照，根据计算得出的各混合材料的接受区域，最终得出混合较为均匀的耕作模式。
[0033]2、试验方案
[0034]设计两组混合实验方案，一组为针对基于农业土地利用方向的土壤配比，需要用到农田土、底泥和沙土 3种材料；一组为针对基于园林绿化方向的土壤配比，需要用到底泥和沙土 2种材料。
[0035]将三种土壤材料分别装在12号聚氯乙烯袋中，使用自动喷漆进行染色，其中将底泥染为红色，将农田土染为蓝色，将河沙染为黄色，如图1所示。
[0036]基于底泥农业土地利用方向的土壤配置模式按照底泥:农田土:河沙=3:5:2的比例进行铺设混合搅拌，铺设时首先为农田土，后为河沙和底泥；基于园林绿化方向的土壤配比按照底泥:河沙=2:1的比例进行铺设混合耕作，铺设时首先铺设沙土，后为底泥。
[0037]根据不同的耕作模式，每组实验布置5个处理，设置重复。基于底泥农业土地利用方向的土壤的混合材料用量见表1，基于园林绿化方向的土壤混合材料用量见表2。
[0038]表1基于农业土地利用方向的土壤配比混合实验三种混合材料用量
[0039]
【权利要求】
1.一种检验固态物料混合均匀程度的方法，包括如下步骤: 1)将不同颜色的各种待混合的固态物料按照设定的模式进行混合，得到混合物料； 2)对混合物料取样或选定范围，用数码相机拍照得到混合物料数码照片； 3)使用图像处理软件对混合物料数码照片进行色彩选择，得出不同颜色像素值比例； 4)数码照片上不同颜色像素值比例与固态物料原始比例越接近的混合程度越高。
2.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述固态物料为粉状和/或颗粒状。
3.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，步骤I)所述不同颜色为反差较大的几种颜色。
4.根据权利要求2所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述反差较大的几种颜色为红色、蓝色、黄色、黑色中的几种。
5.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述不同颜色为物料本身颜色或通过染色获得的颜色。
6.根据权利要求5所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述染色采用自动喷漆。
7.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述图像处理软件为photoshop。
8.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述待混合的不同固态物料为不同土壤和/或肥料，混合方法为在平面上铺开模拟耕作方式，从上而下拍摄数码照片。
9.根据权利要求1所述的检验固态物料混合均匀程度的方法，其特征在于，所述待混合的不同固态物料为不同土壤和/或肥料，混合方法为在透明玻璃仪器中进行搅拌，从侧面或上面拍摄数码照片。
10.权利要求1-9任一项所述的检验固态物料混合均匀程度的方法在不同土壤和/或肥料混合中的应用。
【文档编号】G01N21/84GK103852469SQ201310265526
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】贾斌, 刘永兵, 李翔, 程言君, 吴军, 洪文良, 许杰峰, 吴光辉, 张琼 申请人:轻工业环境保护研究所, 海口市土地储备整理中心