کنترل ابعادی ذرات شن و ماسه بر اساس استاندرد ملی ایران با استفاده از تکنیک پردازش تصویر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند

2 دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

یکی از متداولترین تکنیک‌های آنالیز شکل ذرات استفاده از روش سری فوریه می‌باشد. پارامترهای شکل‌شناسی از قبیل گردی، کشیدگی، تقارن، مثلثی و مربعی بودن با استفاده از توصیف‌گرهای مرتبه پایین و پارامترهای بافت مثل صافی سطح با توصیف‌گرهای از مرتبه بالاتر بیان می‌شوند. ابتدا تصاویر گرفته شده از ذرات شن و ماسه از نظر لبه، رنگ و دیگر مشخصه‌ها بهبود دهی و پردازش می‌شوند، سپس می‌توان از تصویر خروجی و باینری شده با استفاده از الگوریتم سری فوریه، خصوصیات مورد نظر جسم را استخراج کرد. در این مقاله، دو کاربرد سری فوریه برای توصیف ذرات مورد بررسی قرار گرفته است، کاربرد اول بدست آوردن مشخصه‌هایی از قبیل کشیدگی و مثلثی بودنِ شن و ماسه است که در کاربردهایی از قبیل بتن، اندود گچ و دیگر مصارف ساختمانی، راهسازی و غیره دارای اهمیت می‌باشد. موضوع دوم، امکان مقایسه اندازه ذرات شن و ماسه با مقادیر استانداردِ مورد نیاز برای هر کاربردِ آن می باشد که میزان انحراف از استاندارد را مشخص می کند. مقایسه اندازه های استخراج شده با مقادیر بدست آمده توسط روش‌های استاندارد فعلی کارایی روش پردازش تصویر را نشان می‌دهد. ویژگی شکل در استاندارد سنتی مورد بررسی قرار نمی‌گیرد و تنها ابعاد جسم توسط الک‌های استاندارد اندازه‌گیری می‌شود. لذا با استفاده از پردازش تصویر و تکنیک سری فوریه، امکان بهبود استاندارد فعلی از نظر افزایش سرعت، کاهش هزینه‌ها و افزودن پارامترهای شکل ذرات شن و ماسه، امکان‌پذیر خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Dimensional control of sand particles based on the Iranian National Standard Organization using image processing technique

نویسندگان [English]

  • khalil khalili 1
  • seyedmohammad emam 2
1 Department of Mechanical Engineering, university of Birjand, Birjand, Iran
2 دانشگاه صنعتی بیرجند، بیرجند، ایران
چکیده [English]

Fourier series is a general technique for particle shape analysis. Lower order Fourier descriptors provide measures of roundness, elongation, asymmetry, triangularity and squareness. Higher order descriptors provide textural information like surface roughness. In this paper, firstly the captured image of sands grains is pre-processed to improving the quality of image in terms of edge sharpness, color and other image factors. Then, the sand shape characteristics is extracted using the Fourier series from the output Image of the previous step. In this work, two applications of the Fourier series in particle shape analysis are considered. First, the measurement of sand shape characteristics like elongation and triangularity which is important factors in cement mixture, plaster, other building applications and road construction. Secondly, the sizes of sand grains are also measured and compared to standardized classes used for each above mentioned applications to show the deviation from the standard specifies. The comparison between measured data from machine vision technique and conventional standard method show the efficiency of this new visual inspection system. The shape characteristics are not considered in conventional standard and only the dimensional measurement is developed. Therefore, using the machine vision method along with the Fourier series improves the current standard in terms of fast measuring speed, low cost measurement and adding the shape characteristics as well as the size of sands.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sand Classification
  • Sand Grains
  • image processing
  • Fourier series Descriptors
  • morphology