Page 77 - 无损检测2022年第八期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202208008

基于数字图像处理技术的白麻花岗岩

含水率检测

王心雨 1 , 2 , 3 , 毕文波 1 , 2 , 3 , 张进生 1 , 2 , 3 , 张 恒 1 , 2 , 3

( 1. 山东大学 机械工程学院, 济南 250100 ; 2. 山东省石材工程技术研究中心, 济南 250013 ;

3. 高效洁净机械制造教育部重点实验室, 济南 250013 )
摘 要:针对花岗岩含水率检测周期长、 自动化程度低等问题, 以白麻花岗岩为研究对象, 提

出了基于图像特征的含水率检测方法。利用数字图像处理技术对白麻花岗岩图像进行分割、 亮度
归一化、 降噪等处理, 以降低图像亮度不同和颜色对比度差的影响, 分析了图像灰度直方图的均值、
方差、 歪斜度、 峰态、 熵等 5 种图像特征与含水率之间的相关性, 基于最小二乘法进行线性回归分
析, 建立了基于图像特征的白麻花岗岩含水率检测模型。通过含水率检测试验对该模型进行验证,

结果表明, 检测相对误差的均值为 2.10% , 方差为 1.05 , 平均检测时长为 15.59s , 该模型具有较高
的检测精度和较快的检测速度。
关键词:白麻花岗岩; 含水率; 图像处理; 无损检测; 回归分析

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 08-0043-05

Detectionofwatercontentofwhite g ranitebasedondi g italima g e p rocessin g technolo gy

WANGXin y u 1 , 2 , 3 , BIWenbo 1 , 2 , 3 , ZHANGJinshen g 1 , 2 , 3 , ZHANGHen g 1 , 2 , 3
( 1.SchoolofMechanicalEn g ineerin g , Shandon gUniversit y , Jinan250100 , China ;

2.Shandon gStoneEn g ineerin gTechnolo gyResearchCenter , Jinan250013 , China ;

3.Ke yLaborator yofHi g hEfficienc yandCleanMachiner yManufacturin g , Ministr yofEducation , Jinan250013 , China )

Abstract : Aimin g tosolvethe p roblemsoflon gp eriodandlowautomationof g ranitemoisturecontentdetection

andtakin gwhiteg raniteastheresearchob j ect , amoisturecontentdetection methodbasedonima g efeatureswas

p ro p osed.Thedi g italima g ep rocessin gtechnolo gywasusedtose g ment , normalizeanddenoisethewhiteg ranite

ima g etoreducetheinfluenceofdifferentima g ebri g htnessandp oorcolorcontrast.Thecorrelationbetweenthefive

ima g efeaturesofima g e g ra yhisto g ramandwatercontentwasanal y zed , andthelinearre g ressionanal y sisiscarried

outbasedontheleasts q uare method , The moisturecontentdetection modelofwhiteg ranitebasedonima g e

featureswasestablished.The modelwasverifiedb y moisturecontentdetectiontest.Theresultsshowthatthe

meanvalueofdetectionrelativeerroris2.10% , thevarianceis1.05 , andtheavera g edetectiontimeis15.59s ,

indicatin g thatthedetectionmodelhashi g hdetectionaccurac yandfastdetections p eed.

Ke ywords : whiteg ranite ; watercontent ; ima g ep rocessin g ; nondestructivetestin g ; leasts q uaresre g ression
anal y sis
花岗岩石材的含水量直接影响其表面颜色, 是
收稿日期: 2022-01-07
基金项目: 山东省重点研发计划( 2019GGX104022 ); 日照市科技 花岗岩板材品相提升的主要指标。当前主要通过花
创新 专 项 项 目 ( 2019CXZX1109 );日 照 市 重 点 研 发 计 划 项 目 岗岩板材干燥、 封胶工艺来控制其含水率, 保证花岗
( 2021ZDYF01019 )
岩板材表面颜色的一致性。花岗岩含水率的检测对
作者简介: 王心雨( 1997 —), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为智
花岗岩的干燥工序至关重要。目前, 大多数石材企
能制造、 机器视觉和无损检测

业依旧按照标准 GB / T18601 — 2009 《 天然花岗石
通信作者: 毕文波, biwenbo@sdu.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 8 期
无损检测