Чтобы очистить ценные полезные ископаемые от пустой породы и отделить минералы друг от друга, используют различные методы обогащения. Их применяют при обработке калия, полиметаллов и угля. Ученые Пермского Политеха предложили технологию, которая улучшит контроль за этим процессом. С помощью компьютерного зрения можно будет исключить человеческий фактор и повысить качество готового продукта, увеличив доходы предприятий. Разработка также уменьшит содержание вредных веществ в отходах производства.
Результаты исследования ученые опубликовали в журнале «Обогащение руд».
— При обогащении калия образуется пена, качество которой оценивает инженер-флотатор, но это происходит не постоянно. На технологический процесс может влиять человеческий фактор, что приводит к ошибкам, ухудшению качества или снижению количества продукции. Мы предложили использовать систему компьютерного зрения, которая будет распознавать характеристики пены. Это позволит отслеживать переходные процессы и отклонения от нормы в режиме реального времени, — рассказывает доцент кафедры автоматизации технологических процессов Березниковского филиала Пермского Политеха, кандидат технических наук Светлана Варламова.
Сейчас количество вредных веществ в отходах также не контролируют непрерывно. Новый метод позволит уменьшить их содержание, не приводя к потерям ценного продукта, считают исследователи.
Видеонаблюдение применяют при обогащении угля и полиметаллов, где можно создать необходимые условия освещения, а пена отличается высокой контрастностью. В этом случае достаточно легко определить границы пузырьков в пене. Но этот метод не подходит для калийной промышленности. Уникальность технологии пермских ученых состоит в том, что алгоритмы смогут распознавать процессы в цветных пенах с низкой контрастностью, которые образуются при обогащении этого минерала.
— Компьютерное зрение обрабатывает кадры с камер и распознает пузырьки. В основе этого метода лежит определение расстояния между бликами, которые возникают от источника света. Работа программы включает перевод изображений в серый цвет, затем в черно-белый, последующую обработку и разделение пузырьков. Алгоритмы анализируют ровность пены, размер пузырьков, их форму и цвет. По этим данным программа определяет технологическую ситуацию и автоматически реагирует на нее, — поясняет научный руководитель разработчицы, заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов Березниковского филиала Пермского Политеха, доктор технических наук, профессор Андрей Затонский.
Ученые провели 20 экспериментальных съемок на различном оборудовании с дополнительными источниками света и при естественном освещении в цеху. Они определили параметры, которые влияют на качество изображений, чтобы учитывать только четкие снимки. Разработчики выделили наиболее эффективные алгоритмы для разных типов оборудования.
По мнению исследователей, технология будет полезна для контроля процессов с образованием пены: в калийной промышленности, обогащении полиметаллов, руд и угля, в пищевой отрасли.
