铁矿烧结矿矿相显微图像识别系统的研究与开发

摘要

烧结矿是目前我国高炉生产的主要炉料,其质量的好坏与烧结矿的矿物组成、性质和结构有着密切的联系,因此测定及分析烧结矿的矿物组成及微观结构至关重要。烧结矿是一种多种矿物组成的复合体,它是由含铁矿物和脉石矿物及由它们形成的粘结相粘结而成；其在显微镜下的微观结构主要包括粒状结构、斑状结构、骸晶状结构、熔融结构、共晶结构等。烧结矿矿物组成复杂多样,矿物成分之间相互包裹、形状特征复杂。烧结矿的矿物组成及微观结构随原料及烧结工艺条件的不同而异。
　　 本文在研究烧结矿矿相显微结构的基础上,总结烧结矿矿相显微图像特征,探索出适合处理烧结矿矿相显微图片的分割识别算法选择原则,并选择区域生长算法、模糊C-均值算法、分水岭算法识别烧结矿矿相显微图像,分割识别结果表明：区域生长算法处理速度快、处理精度高,较适用于烧结矿矿相显微图像的识别。应用VC++结合Openvc开发了铁矿烧结矿矿相矿相显微图像识别系统,该系统主要包括图像读取、区域生长法识别烧结矿矿物成分、图像滤波、专家子系统、结果评判等功能。针对同一矿相显微图像采用该系统识别出的烧结矿矿物成分百分含量与人工光学显微镜测定结果相比较,相对误差均小于5％,该系统的开发可以快速准确掌握烧结矿基本矿物类型的百分含量,系统识别结果准确、识别速度较快,满足实际操作过程中的要求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 钢铁工业发展概况

1.1.1 世界钢铁工业发展情况

1.1.2 我国钢铁工业发展情况

1.2 烧结工业发展概况

1.2.1 世界烧结的发展

1.2.2 我国烧结的发展

1.3 高炉精料方针及其对烧结矿质量要求

1.3.1 高炉精料方针

1.3.2 高炉精料方针对烧结矿质量要求

1.4 烧结矿矿物组成及微观结构对烧结矿质量的影响

1.4.1 矿物组成及显微结构对烧结矿强度的影响

1.4.2 烧结矿矿物组成及微观结构对烧结矿还原性的影响

1.4.3 矿物组成及结构对烧结矿低温还原粉化的影响

1.5 烧结矿显微图像的识别方法

1.6 数字图像处理技术在钢铁冶金中应用现状

1.6.1 数字图像处理技术在高炉炼铁中应用

1.6.2 数字图像处理技术在烧结球团中应用

1.7 论文提出

第二章 烧结矿矿相显微图像特征

2.1 烧结矿矿物组成及显微结构类型

2.1.1 烧结矿矿物组成

2.1.2 烧结矿显微结构特征

2.2 烧结矿矿物组成工艺矿物学性质

2.3 烧结矿矿相显微图像特征

2.4 本章小结

第三章 烧结矿矿相显微图像识别算法

3.1 图像分割识别

3.1.1 图像分割识别步骤

3.1.2 图像分割识别的特点

3.2 烧结矿矿相显微图像识别算法

3.2.1 烧结矿矿相显微图像的识别原则

3.2.2 几种识别算法的对比

3.2.3 烧结矿矿相显微图像识别算法的确定

3.3 本章小结

第四章 系统开发及实觋

4.1 系统功能

4.2 图像读取

4.2.1 BMP位图

4.2.2 JPEG格式图像

4.2.3 应用VC++实现图像的读取

4.3 图像效果判断

4.4 图像滤波

4.5 图像分割识别的实现

4.6 分割识别结果

4.7 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要成果