JP2856298B2 - 原料鉱石の品質監視方法 - Google Patents
原料鉱石の品質監視方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメント製造工程等に
おける原料鉱石の品質監視方法に関し、原料鉱石の外観
状態をビデオカメラで撮像し、その画像を処理して特徴
値を抽出して原料鉱石の化学成分値あるいは物理特性値
を推定演算し、原料鉱石の品質を監視する方法に関す
る。
おける原料鉱石の品質監視方法に関し、原料鉱石の外観
状態をビデオカメラで撮像し、その画像を処理して特徴
値を抽出して原料鉱石の化学成分値あるいは物理特性値
を推定演算し、原料鉱石の品質を監視する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント製造工業においては、目
的とする品質のセメントクリンカ（焼塊）を製造する焼
成工程の前工程として原料調合工程があり、ここで原料
が所定の化学成分値となるように予め調合し、焼成がし
やすいように粉砕して粉末の調合原料を製造する。
的とする品質のセメントクリンカ（焼塊）を製造する焼
成工程の前工程として原料調合工程があり、ここで原料
が所定の化学成分値となるように予め調合し、焼成がし
やすいように粉砕して粉末の調合原料を製造する。
【０００３】このとき、調合原料または粉末調合原料の
化学成分値は、乾式あるいは湿式分析法（蛍光Ｘ線分析
法）により分析することにより得られ、この分析値を基
に再び原料の調合比率を変更し、目的とする化学成分値
となるように調合操作を行っていた。
化学成分値は、乾式あるいは湿式分析法（蛍光Ｘ線分析
法）により分析することにより得られ、この分析値を基
に再び原料の調合比率を変更し、目的とする化学成分値
となるように調合操作を行っていた。
【０００４】また、粉末調合原料の物理特性値である水
分は、非接触水分計あるいは加熱測定法により、細度は
分析計により測定し、その測定値を基に粉砕機及び分級
機の運転条件を変更することで、目的とする物理特性値
となるように粉砕・分級操作を行っていた。
分は、非接触水分計あるいは加熱測定法により、細度は
分析計により測定し、その測定値を基に粉砕機及び分級
機の運転条件を変更することで、目的とする物理特性値
となるように粉砕・分級操作を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、セメン
ト原料の調合工程では使用する原料は天然の鉱物が主
で、品質のばらつきが大きく、調合及び粉砕して得られ
る粉末調合原料は品質が変動するため、原料の品質を迅
速かつ正確に分析し、その分析情報を基に目的とする化
学成分値または粉末原料の物理特性値を算出し、それを
基に粉砕機及び分級機の運転条件を設定変更する必要が
ある。
ト原料の調合工程では使用する原料は天然の鉱物が主
で、品質のばらつきが大きく、調合及び粉砕して得られ
る粉末調合原料は品質が変動するため、原料の品質を迅
速かつ正確に分析し、その分析情報を基に目的とする化
学成分値または粉末原料の物理特性値を算出し、それを
基に粉砕機及び分級機の運転条件を設定変更する必要が
ある。
【０００６】しかし、現状技術の分析方法では、 ・分析を行うための試料調整が必要であり、 ・分析に多くの時間を要するので、分析値を基にした運
転条件の設定変更には大きな時間遅れが生じ、また ・原石を既存技術の分析計で連続して分析し監視するこ
とは設備が大規模で複雑になる、などの問題点があっ
た。
転条件の設定変更には大きな時間遅れが生じ、また ・原石を既存技術の分析計で連続して分析し監視するこ
とは設備が大規模で複雑になる、などの問題点があっ
た。
【０００７】本発明は、前記問題点を解消し、調合工程
において安定した品質の粉末調合原料を製造することを
可能にする、原料鉱石の品質監視方法を提供するもので
ある。
において安定した品質の粉末調合原料を製造することを
可能にする、原料鉱石の品質監視方法を提供するもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者等は、モノクロ画
像における原料鉱石に含まれる成分間の輝度差が、原料
鉱石中の特定原石を画像内で抽出する良い指標となり、
この方法で特定原石が抽出された画像について画像計算
を行えば、原料鉱石の品質を示す特徴量が得られ、前記
課題が解決された原料鉱石の品質監視方法となることを
確認し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、次の
（ａ）〜(ｃ)より構成される。 （ａ）ベルトコンベア上の原料鉱石の外観画像をビデオ
カメラによりモノクロ画像として検出し、先ず、検出画
像について検出画像における、原料鉱石中の特定原石と
その他の岩石、粉状物との輝度差を利用して特定原石を
抽出する画像処理を行う。
像における原料鉱石に含まれる成分間の輝度差が、原料
鉱石中の特定原石を画像内で抽出する良い指標となり、
この方法で特定原石が抽出された画像について画像計算
を行えば、原料鉱石の品質を示す特徴量が得られ、前記
課題が解決された原料鉱石の品質監視方法となることを
確認し、本発明を完成した。すなわち、本発明は、次の
（ａ）〜(ｃ)より構成される。 （ａ）ベルトコンベア上の原料鉱石の外観画像をビデオ
カメラによりモノクロ画像として検出し、先ず、検出画
像について検出画像における、原料鉱石中の特定原石と
その他の岩石、粉状物との輝度差を利用して特定原石を
抽出する画像処理を行う。
【０００９】（ｂ）次いで、該処理画像について画像計
算を行い、原料鉱石の品質を示す特徴量を抽出する。
算を行い、原料鉱石の品質を示す特徴量を抽出する。
【００１０】（ｃ）更に、抽出した該特徴量と過去の品
質情報を比較評価して品質推定演算を行い、演算結果を
適当な手段で出力し、原料鉱石の品質を監視する。
質情報を比較評価して品質推定演算を行い、演算結果を
適当な手段で出力し、原料鉱石の品質を監視する。
【００１１】尚、原料鉱石の外観画像のモノクロ画像と
しての取込みには、モノクロ用、カラー用何れのカメラ
も使用できるが、カラー用カメラを使用した場合には、
得られるＲＧＢ３画像の内、１画像をモノクロ画像とし
て使用し、輝度差を利用した特定原石の抽出を行うこと
が出来るが、色をも抽出の補助要素として利用する事が
出来る。
しての取込みには、モノクロ用、カラー用何れのカメラ
も使用できるが、カラー用カメラを使用した場合には、
得られるＲＧＢ３画像の内、１画像をモノクロ画像とし
て使用し、輝度差を利用した特定原石の抽出を行うこと
が出来るが、色をも抽出の補助要素として利用する事が
出来る。
【００１２】
【作用】本発明は、以上のように構成されているので、
原料鉱石の外観状態をビデオカメラで時々刻々と撮像
し、得られた画像のそれぞれの画素の輝度を所定の階調
別に処理して、化学成分値、あるいは物理特性値などを
迅速に推定演算出力することにより原料鉱石の品質を監
視する。
原料鉱石の外観状態をビデオカメラで時々刻々と撮像
し、得られた画像のそれぞれの画素の輝度を所定の階調
別に処理して、化学成分値、あるいは物理特性値などを
迅速に推定演算出力することにより原料鉱石の品質を監
視する。
【００１３】原料鉱石に含まれる特定原石はそれぞれ形
状、大きさ、色に特徴があり、例えば石灰石において
は、その色は、乾燥状態では白色であり、雨等で水分を
含んだ状態では他の粉状物に紛れて茶色系統の色にな
る。また形状においては、石灰石は他のフォルンフェル
ス等の岩石に比べ、角が取れやすく丸い。これらの僅か
な特徴においてでも、画像を用いる方法によれば原料鉱
石中に含まれるある特定の鉱石の抽出が可能である。
状、大きさ、色に特徴があり、例えば石灰石において
は、その色は、乾燥状態では白色であり、雨等で水分を
含んだ状態では他の粉状物に紛れて茶色系統の色にな
る。また形状においては、石灰石は他のフォルンフェル
ス等の岩石に比べ、角が取れやすく丸い。これらの僅か
な特徴においてでも、画像を用いる方法によれば原料鉱
石中に含まれるある特定の鉱石の抽出が可能である。
【００１４】品質の推定時間においては、単に原料鉱山
から輸送されたものの中から特定原石の割合を捕らえる
簡易推定法から、特定原石における色の違いから数段階
に品質を区別する精密推定法まで、推定時間が異なる
が、最も短いもので１０秒弱で行える。これに対し、こ
れまでの蛍光Ｘ線分析計等での品質の分析では、例えば
原料１時間分の化学分析を行うには、サンプリングから
分析結果を出すまで、平均して１時間以上かかる。この
ように、本発明を用いれば、品質の推定に要する時間は
大きく短縮でき、分析結果を基にした運転条件の変更に
おいても、迅速な対応が可能である。
から輸送されたものの中から特定原石の割合を捕らえる
簡易推定法から、特定原石における色の違いから数段階
に品質を区別する精密推定法まで、推定時間が異なる
が、最も短いもので１０秒弱で行える。これに対し、こ
れまでの蛍光Ｘ線分析計等での品質の分析では、例えば
原料１時間分の化学分析を行うには、サンプリングから
分析結果を出すまで、平均して１時間以上かかる。この
ように、本発明を用いれば、品質の推定に要する時間は
大きく短縮でき、分析結果を基にした運転条件の変更に
おいても、迅速な対応が可能である。
【００１５】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。図１は本発明の一実施例を示す図
であり、原料鉱石の撮像方法の一例を含む原料鉱石の品
質監視装置のブロック図を示す。同図において原料鉱石
はベルトコンベアにより調合工程へ送られる。
的に詳しく説明する。図１は本発明の一実施例を示す図
であり、原料鉱石の撮像方法の一例を含む原料鉱石の品
質監視装置のブロック図を示す。同図において原料鉱石
はベルトコンベアにより調合工程へ送られる。
【００１６】前記監視装置において、前記原料鉱石の外
観状態は調合前のベルトコンベア上部に設けられた一
台のビデオカメラでＲＧＢ３原色レンズにより各々撮
像され、電気信号として画像処理メモリ部、演算部から
なる中央処理装置に送られる。それぞれの原色画像
は、前記中央処理装置内の画像メモリ部において、そ
れぞれの前記３原色信号をその輝度に対応した多値化信
号、例えば暗から明の間を２５６階調にデジタル信号化
すると共に、特徴量抽出用画像として、例えば原料鉱石
中に含まれるある特定原石の形状、大きさ、色、量、或
いは粉状物の色、量などの特徴量を定量的に抽出できる
ように画像処理し、その処理画像を該メモリ部に記憶す
る。
観状態は調合前のベルトコンベア上部に設けられた一
台のビデオカメラでＲＧＢ３原色レンズにより各々撮
像され、電気信号として画像処理メモリ部、演算部から
なる中央処理装置に送られる。それぞれの原色画像
は、前記中央処理装置内の画像メモリ部において、そ
れぞれの前記３原色信号をその輝度に対応した多値化信
号、例えば暗から明の間を２５６階調にデジタル信号化
すると共に、特徴量抽出用画像として、例えば原料鉱石
中に含まれるある特定原石の形状、大きさ、色、量、或
いは粉状物の色、量などの特徴量を定量的に抽出できる
ように画像処理し、その処理画像を該メモリ部に記憶す
る。
【００１７】他方、前記の定量的に抽出した、原料鉱石
中に含まれるある特定原石の形状、大きさ、色、量、或
いは粉状物の色、量などの特徴量を基に、中央処理装置
内において、特定の化学成分含有率、水分含有率、硬
さなどの化学成分値、物理特性値を過去のデータと比較
評価して品質推定演算を行い、これを電気信号として出
力する。この演算出力された電気信号は、監視部に送
られ常時監視することができる。また、これらを制御シ
ステムに組み込めば原料調合システムとして制御性の良
いシステムとなる。なお、はモニターであり、はア
ナログディスプレイである。
中に含まれるある特定原石の形状、大きさ、色、量、或
いは粉状物の色、量などの特徴量を基に、中央処理装置
内において、特定の化学成分含有率、水分含有率、硬
さなどの化学成分値、物理特性値を過去のデータと比較
評価して品質推定演算を行い、これを電気信号として出
力する。この演算出力された電気信号は、監視部に送
られ常時監視することができる。また、これらを制御シ
ステムに組み込めば原料調合システムとして制御性の良
いシステムとなる。なお、はモニターであり、はア
ナログディスプレイである。
【００１８】次にこの監視方法を石灰石原料中のＣａＯ
量推定に応用した場合について説明する。石灰石はその
他の粉，粘土と輝度に差があるため画像中の輝度の境目
（しきい値）を見つけ、しきい値（例えば１５０）以上
の輝度をもつものを抽出することにより石灰石塊を抽出
した。ビデオカメラ（ＴＫ−１０７０ビクター製，ＲＧ
Ｂ出力）で撮像したＲＧＢ（Red,Green,Blue）３画像の
内、１画像をモノクロ画像として使用した抽出例を図２
に示す。
量推定に応用した場合について説明する。石灰石はその
他の粉，粘土と輝度に差があるため画像中の輝度の境目
（しきい値）を見つけ、しきい値（例えば１５０）以上
の輝度をもつものを抽出することにより石灰石塊を抽出
した。ビデオカメラ（ＴＫ−１０７０ビクター製，ＲＧ
Ｂ出力）で撮像したＲＧＢ（Red,Green,Blue）３画像の
内、１画像をモノクロ画像として使用した抽出例を図２
に示す。
【００１９】上記で算出した石灰石塊部分の画素数を積
算することで画像内の石灰石面積を算出する例を図３に
示す。
算することで画像内の石灰石面積を算出する例を図３に
示す。
【００２０】画像処理により求めた石灰石部分の面積割
合とベルトコンベア上から図示しないサンプラー，蛍光
Ｘ線分析装置により求めた石灰石原料中のＣａＯ量との
関係を図４に示す。図４から画像処理による面積割合は
石灰石原料中のＣａＯ％と高い相関があることがわか
る。
合とベルトコンベア上から図示しないサンプラー，蛍光
Ｘ線分析装置により求めた石灰石原料中のＣａＯ量との
関係を図４に示す。図４から画像処理による面積割合は
石灰石原料中のＣａＯ％と高い相関があることがわか
る。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
原料鉱石の品質監視方法によれば、原料鉱石の外観状態
を撮像手段により画像として電気的に検出し、これをデ
ジタル信号に変換後、画像処理すると共に、原料鉱石の
品質を推定演算し、その結果を監視部で監視できるの
で、前記既存技術に比べ設備が簡単で分析のための試料
調整が不要となると共に、調合工程前に原料鉱石の品質
を監視できるので時間遅れなく、急激かつ大幅な原料鉱
石の品質の変動に対応ができる。従って、調合工程にお
いて品質の安定した粉末調合原料を製造することができ
る。
原料鉱石の品質監視方法によれば、原料鉱石の外観状態
を撮像手段により画像として電気的に検出し、これをデ
ジタル信号に変換後、画像処理すると共に、原料鉱石の
品質を推定演算し、その結果を監視部で監視できるの
で、前記既存技術に比べ設備が簡単で分析のための試料
調整が不要となると共に、調合工程前に原料鉱石の品質
を監視できるので時間遅れなく、急激かつ大幅な原料鉱
石の品質の変動に対応ができる。従って、調合工程にお
いて品質の安定した粉末調合原料を製造することができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す図であり，原料鉱石の
撮像方法の一例を含む原料鉱石の品質監視装置のブロッ
ク図である。
撮像方法の一例を含む原料鉱石の品質監視装置のブロッ
ク図である。
【図２】この明細書の実施例における石灰石抽出例を示
す図である。
す図である。
【図３】この明細書の実施例における石灰石面積割合の
求め方を示す図である。
求め方を示す図である。
【図４】この明細書の実施例における面積割合とＣａＯ
％の比較を示す図である。
％の比較を示す図である。
【符号の説明】 ・・・・ベルトコンベア ・・・・ビデオカメラ ・・・・中央処理装置 ・・・・モニター ・・・・アナログディスプレイ ・・・・監視部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−164038（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−257107（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264612（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172247（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 33/24 G01N 21/17 G01N 15/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ベルトコンベア上の原料鉱石の外観画像
をビデオカメラによりモノクロ画像として検出し、先
ず、検出画像について検出画像における、原料鉱石中の
特定原石とその他の岩石、粉状物との輝度差を利用して
特定原石を抽出する画像処理を行い、次いで、該処理画
像について原料鉱石の特性を示す特徴量を抽出し且つ該
特徴量と過去の品質情報とを比較評価する画像計算を行
い、計算結果を原料鉱石の品質情報として出力する、原
料鉱石の品質監視方法。 - 【請求項２】 原料鉱石が石灰石である、請求項１に記
載の、原料鉱石の品質監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34257692A JP2856298B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 原料鉱石の品質監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34257692A JP2856298B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 原料鉱石の品質監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194307A JPH06194307A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2856298B2 true JP2856298B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=18354835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34257692A Expired - Fee Related JP2856298B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | 原料鉱石の品質監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856298B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200066044A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 주식회사 포스코 | 소결광 제조용 철광석의 품질 평가방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4333165B2 (ja) * | 2003-03-04 | 2009-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 土壌状態判定方法 |
| JP2009168749A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Nikon Corp | 粒子解析装置と、粒子解析方法 |
| JP2016194505A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 日鉄鉱業株式会社 | 砕石中の異物を検出する方法 |
| JP6864908B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2021-04-28 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 鉱石の摩耗度評価方法及び鉱石の摩耗度測定装置 |
| CN107202747B (zh) * | 2017-06-16 | 2018-11-02 | 中国矿业大学 | 矿物颗粒混凝程度测试仪及其方法 |
| JP7011288B2 (ja) * | 2017-09-28 | 2022-01-26 | 株式会社カワタ | 混合度判定方法および混合度判定装置 |
| FI129372B (fi) * | 2019-06-28 | 2022-01-14 | Andritz Oy | Soodakattilan savukaasun yhden tai useamman suhteellisen partikkeliryhmäosuuden määritys |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP34257692A patent/JP2856298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200066044A (ko) * | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 주식회사 포스코 | 소결광 제조용 철광석의 품질 평가방법 |
| KR102175844B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2020-11-06 | 주식회사 포스코 | 소결광 제조용 철광석의 품질 평가방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06194307A (ja) | 1994-07-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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