一种双CCD砂石料视频成像粒度粒形分析装置的制作方法

文档序号:11228485

本发明涉及一种砂石料检测领域,特别涉及一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置。



背景技术:

通常情况下我们要获取静态物体的清晰图像,一台摄像机即可完成工作。当我们需要获取一个静态物体的三维成像时,我们需要一台摄像机多角度进行拍摄或者使用多台摄像机进行同时拍摄,此时多台摄像机的拍摄不需要完全同步,因为物体是静止的无论在什么时刻拍摄,摄像机采集到的图像都是一致的。对于运动物体,则必须考虑摄像机同步问题,达到同一时间,拍摄对象为同一组物料的目的。

目前的大多数ccd摄像机都支持内同步、外同步两种工作方式,中高档的ccd摄像机除了视频输出端口以外还包括外同步输入端口,以实现外部信号对摄像机的同步触发。内同步则对ccd本身触发元件要求太高,所以通过sync拔动开关将摄像机置于外同步方式,并将各摄像机的外同步输入端口连接到一个外接同步信号发生器上,则各摄像机即关断了各自的内同步产生电路,而是从外同步输入端口中获取并分离出各部分所需的同步信息。由于此时各摄像机的同步信息是来自同一个同步信号发生器,保证两台ccd摄像机采集到的图像信息同步。



技术实现要素:

本发明所要解决的主要技术问题是针对现有技术所存在的不足,而提供一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的:一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置,包括振动给料机1、光源2、接料筒3、第一ccd摄像机4、底座5、镜头6、调焦平台7、第二ccd摄像机8、计算机9;

振动给料机1包括进料口11、工作面12、出料口13、振动电机14;接料筒3包括筒体31和玻窗32;

所述工作面沿着进料口11向出料口13向下倾斜设置,使得物料由进料口11向出料口13滑动;所述振动电机14驱动工作面12振动;

所述筒体31沿着竖直方向设置,并且其上端与出料口13连通;所述玻窗32套设于筒体31的侧壁外;光源2放置于玻窗32的一侧外,其发出的光线照射至玻窗32;所述筒体31内与玻窗32对应的位置设置所述第一ccd摄像机4;所述玻窗32的另一侧设置所述第二ccd摄像机8;第二ccd摄像机8与玻窗32之间设置所述镜头6;所述底座5设置在镜头6的下方,调焦平台7放置于底座5上,并沿着竖直方向与镜头6顶抵支撑;

所述第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8通过数据线与计算机9连接;

所述计算机9通过第一高速ccd摄像机4拍摄的图像取得球度值α1,通过第二高速ccd摄像机8拍摄的图像取得球度值α2,得出球度平均值同理,计算机9得出圆形度平均值表观密度平均值堆积密度平均值

在一较佳实施例中:所述振动电机14包括一偏心块,改变该偏心块的位置,所述振动给料机1的振动幅度随之发生变化,物料的下料速度也随之改变。

在一较佳实施例中:所述光源2为高亮度led点光源。

在一较佳实施例中:所述镜头6为双侧或单侧远心镜头,放大倍数从2倍到0.1倍。测量范围为10μm-40mm。

在一较佳实施例中:所述第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8的快门速度≥5ms,每秒存储至少50幅图像。

在一较佳实施例中:通过sync拔动开关将第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8置于外同步模式,并将第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8的外同步输入端口同时连接到一个外接同步信号发生器上。

相较于现有技术,本发明的技术方案具备以下有益效果:本发明提供了一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置,对象是动态连续式料流。该装置采用双ccd摄像机成像,不用刻意加装分散装置,料流不用单层通过检测区。结构简单,容易实现。使用外同步连接方式实现了双ccd摄像机的同步采集任务,实时对同一段料流采集图形保存并传输到电脑,将结果取平均值,无限还原初始料流粒度粒形状态。简便可靠。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置示意图;

图中:1.振动给料机2.光源3.接料筒4.ccd摄像机15.底座6.镜头7.调焦平台8.ccd摄像机29.计算机11.进料口12.工作面13.出料口14.振动电机31.筒体32.玻窗。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

参考图1,一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置,包括振动给料机1、光源2、接料筒3、第一ccd摄像机4、底座5、镜头6、调焦平台7、第二ccd摄像机8、计算机9;

振动给料机1包括进料口11、工作面12、出料口13、振动电机14;接料筒3包括筒体31和玻窗32;

所述工作面沿着进料口11向出料口13向下倾斜设置,使得物料由进料口11向出料口13滑动;所述振动电机14驱动工作面12振动;所述振动电机14包括一偏心块,改变该偏心块的位置,所述振动给料机1的振动幅度随之发生变化,物料的下料速度也随之改变。这样就可以确保第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8能够拍摄到清晰的物料图像。

所述筒体31沿着竖直方向设置,并且其上端与出料口13连通;所述玻窗32套设于筒体31的侧壁外;光源2放置于玻窗32的一侧外,所述光源2为高亮度led点光源,其发出的光线照射至玻窗32;所述筒体31内与玻窗32对应的位置设置所述第一ccd摄像机4;所述玻窗32的另一侧设置所述第二ccd摄像机8;第二ccd摄像机8与玻窗32之间设置所述镜头6;所述底座5设置在镜头6的下方,调焦平台7放置于底座5上,并沿着竖直方向与镜头6顶抵支撑;所述镜头6为双侧或单侧远心镜头,放大倍数从2倍到0.1倍。测量范围为10μm-40mm。

所述第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8通过数据线与计算机9连接;所述第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8的快门速度≥5ms,每秒存储至少50幅图像。

通过sync拔动开关将第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8置于外同步模式,并将第一ccd摄像机4、第二ccd摄像机8的外同步输入端口同时连接到一个外接同步信号发生器上。

所述第一高速ccd摄像机4取得球度值α1,第二高速ccd摄像机8取得球度值α2,得出球度平均值同理,得出圆形度平均值表观密度平均值堆积密度平均值

具体过程如下:

图像保存到计算机9后,用matlab软件对图像进行灰度化、直方图均衡化、中值滤波、图像二值化这4种预处理。

图像二维特征则按球形度公式

分别计算出ff1和ff2,其中a为颗粒面积,p为颗粒周长,分别从图像中测量。

按公式

得出圆形度平均值

表观密度和堆积密度ρ1和ρ2根据《建筑用砂》gb/t14684-2011中公式进行计算,最终根据得出平均值

图像三维特征借鉴吴波和李固华发表的《骨料粒形的评定方法及对混凝土工作性能的影响》论文中陈述的球度值是评定粗骨料粒形和骨料质量的一个重要指标,细骨料则由圆形度作为指标衡量。

根据球度值

d=i×b

v=d×s

其中i为系数,d为厚度,s为面积,ρ为密度,a为长,b为宽,m为质量,除i外,其余均为图像中测量值。

根据以上公式,计算出α1和α2,按公式得出球度平均值

上述的一种双ccd砂石料视频成像粒度粒形分析装置,对象是动态连续式料流。该装置采用双ccd摄像机成像,不用刻意加装分散装置,料流不用单层通过检测区。结构简单,容易实现。使用外同步连接方式实现了双ccd摄像机的同步采集任务,实时对同一段料流采集图形保存并传输到电脑,将结果取平均值,无限还原初始料流粒度粒形状态。简便可靠。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,本实施例意在说明该发明的想法和工作原理,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作任何形状和结构的细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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