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专利号: 2025102860941
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,包括如下操作:

S1、从破碎整形设备的砂石出料口处采集砂石样品,并获取砂石样品图像,得到砂石样品图像;基于砂石样品图像获取砂石粒径,得到D10、D50和D90;D10、D50和D90分别为将所有砂石按照粒径从小到大进行排列时,累计粒径分布达到总数量的10%、50% 和90%时所对应的粒径值;

基于D10、D50和D90,得到砂石样品级配度;判断砂石样品级配度是否大于级配度阈值;

若大于,执行S2;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

S2、基于砂石样品图像获取砂石圆度,取平均值作为砂石样品综合圆度;判断砂石样品综合圆度是否大于圆度阈值,若大于,执行S3;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

S3、将砂石样品分为第一砂石样品和第二砂石样品,对第一砂石样品进行筛分后,得到若干个第一砂石子样品组;将若干个第一砂石子样品组的抗压强度均值,作为砂石样品抗压强度值;根据砂石样品抗压强度值与砂石抗压强度标准值的差值,获取砂石样品抗压强度评分;判断砂石样品抗压强度评分是否大于抗压强度评分阈值;若大于,第二砂石样品执行S4;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

S4、获取第二砂石样品的含水率,作为砂石样品含水率;基于砂石样品含水率、砂石样品抗压强度值、砂石样品综合圆度和砂石样品级配度,获取砂石样品综合值;

砂石样品综合值是通过如下公式得到的:

,

为砂石样品综合值, 、 、 、 分别为砂石样品含水率权重、砂石样品含水率、标准含水率范围内的含水率最大值和最小值, 、、 分别为砂石抗压强度值权重、砂石样品抗压强度值、砂石抗压强度标准值, 、、 、 为砂石圆度权重、砂石样品综合圆度、标准砂石圆度范围内的圆度最大值和最小值, 、、 、 为砂石级配度权重、砂石样品级配度、标准砂石级配度范围内的砂石级配度最大值和最小值;

根据砂石样品综合值与砂石样品等级表的对应关系,得到砂石样品等级。

2.根据权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,所述S1中,获取砂石粒径的操作具体为:将砂石样品图像进行灰度处理,得到砂石灰度图像;去除砂石灰度图像的噪声后进行二值化处理,得到砂石二值化图像;基于边缘检测算法获取砂石二值化图像中砂石颗粒的边缘信息,根据边缘信息对二值化图像中砂石颗粒进行边缘增强,得到砂石边缘增强图像;

基于区域生长算法处理砂石边缘增强图像,将粘连的砂石颗粒区域进行分割,得到若干个分割闭合区域,获取每个分割闭合区域上,若干个方向上线段的平均长度,作为分割闭合区域相应砂石的粒径,得到若干个砂石粒径。

3.根据权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,在所述S1中,是将若干个砂石粒径,按照粒径从小到大的顺序,依次统计对应砂石粒数,形成表格;基于表格信息得到D10、D50和D90;

当表格的初始信息中不能直接获取D10或D50或D90时,则将D10或D50或D90的前一项粒径信息和后一项粒径信息,进行插值处理,得到D10或D50或D90;

插值处理是通过如下公式实现的:

,

i为表格中按照粒径从小到大排序的所有粒径中的第i个排序值,为不大于第i个排序值对应粒径的累计粒径分布,为10%、或50%、或90%;为第i个排序值对应粒径,为D10、或D50和D90; 、 分别为不大于第i‑1个排序值对应粒径的累计粒径分布和第i‑1个排序值对应粒径; 、 分别为不大于第i+1个排序值对应粒径的累计粒径分布和第i+1个排序值对应粒径。

4.根据权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,所述S1中,砂石样品级配度 是通过如下公式计算得到的:。

5.根据权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,所述S2中,砂石圆度的获取方法具体为:将砂石样品图像进行灰度处理、去噪声、二值化处理、边缘检测算法处理、边缘增强和连通域分析,得到含有若干个分割闭合区域;获取每个闭合区域上,线段长度最大值和最小值的比值,作为分割闭合区域相应砂石的砂石圆度。

6.根据权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,所述S3中,获取砂石样品抗压强度评分的操作具体为:当 时, ,

当‑ 时, ,

当 时, ,

为砂石样品抗压强度评分,为砂石样品抗压强度值, 为砂石抗压强度标准值,为偏离系数,为正数。

7.一种砂石破碎筛分后质量评估系统,用于实现权利要求1所述的砂石破碎筛分后质量评估方法,其特征在于,包括:砂石样品级配度生成和判断模块,从破碎整形设备的砂石出料口处采集砂石样品,并获取砂石样品图像,得到砂石样品图像;基于砂石样品图像获取砂石粒径,得到D10、D50和D90;D10、D50和D90分别为将所有砂石按照粒径从小到大进行排列时,累计粒径分布达到总数量的10%、50% 和90%时所对应的粒径值;基于D10、D50和D90,得到砂石样品级配度;判断砂石样品级配度是否大于级配度阈值;若大于,执行砂石样品综合圆度生成和判断模块;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

砂石样品综合圆度生成和判断模块,基于砂石样品图像获取砂石圆度,取平均值作为砂石样品综合圆度;判断砂石样品综合圆度是否大于圆度阈值,若大于,执行砂石样品抗压强度值生成和判断模块;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

砂石样品抗压强度值生成和判断模块,将砂石样品分为第一砂石样品和第二砂石样品,对第一砂石样品进行筛分后,得到若干个第一砂石子样品组;将若干个第一砂石子样品组的抗压强度均值,作为砂石样品抗压强度值;根据砂石样品抗压强度值与砂石抗压强度标准值的差值,获取砂石样品抗压强度评分;判断砂石样品抗压强度评分是否大于抗压强度评分阈值;若大于,第二砂石样品执行砂石样品等级生成模块;若不大于,则向破碎整形设备发送继续对砂石进行处理的指令;

砂石样品等级生成模块,获取第二砂石样品的含水率,作为砂石样品含水率;基于砂石样品含水率、砂石样品抗压强度值、砂石样品综合圆度和砂石样品级配度,获取砂石样品综合值;根据砂石样品综合值与砂石样品等级表的对应关系,得到砂石样品等级。

8.一种砂石破碎筛分后质量评估设备,其特征在于,包括处理器和存储器,其中,所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1‑6任一项所述的砂石破碎筛分后质量评估方法。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑6中任一项所述的砂石破碎筛分后质量评估方法。