В Пермском Политехе предложили повысить качество обогащения калия с помощью компьютерного зрения
В Пермском Политехе (участник НОЦ «Рациональное недропользование») разработали основанную на компьютерном зрении технологию, которая контролирует качества обогащения калия и снижает количество вредных веществ в отходах производства калийных удобрений.
При обогащении калия, полиметаллов или угля происходит очистка полезных ископаемых от пустой породы. При этом обогащении угля и полиметаллов уже сейчас используют компьтерное зрение, так как условия производства позволяют создать необходимые условия освещения, а пена – индикатор процесса обогащения – отличается высокой контрастностью. В этом случае искусственному интеллекту достаточно легко определить границы пузырьков в пене.
Флотационная пена в камере сильвиновой флотомашины
– 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.
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. 
Захват обрабатываемого кадра в колонной флотомашине
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. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале «Обогащение руд».
По мнению исследователей, технология будет полезна для контроля процессов с образованием пены: в калийной промышленности, обогащении полиметаллов, руд и угля, в пищевой отрасли.
