12月28日上午，中国有色金属工业协会组织专家对中南大学与中国铝业股份有限公司中州分公司共同完成的“矿物浮选泡沫图像处理技术及应用”项目进行了科技成果鉴定，与会专家一致认为该项目创新性明显，主要性能指标优于国际同类产品，整体技术达到国际先进水平，并具有很好的推广应用价值。
　　浮选是在特定工艺路线条件下,在矿浆中加入适量浮选药剂, 使目的矿物粘附在浮选药剂所产生的气泡上, 通过收集含矿泡沫来提高精矿品位, 使之满足还原冶炼的要求。一直以来，选厂工人通过观察浮选泡沫状态，来调整浮选操作，以此稳定生产过程。然而由于操作人员的轮换、实际操作的主观性和随意性较大，对泡沫状态的判断没有客观标准，以人工操作为主的浮选过程难以处于最优运行状态。近年来，随着计算机应用技术的推广，计算机辅助测量技术在浮选泡沫图像分析中的应用得到了飞速发展。2000年，芬兰奥托昆普公司推出了泡沫图像分析系统，该系统价格昂贵，无实时泡沫图像输出，操作不够直观，系统数据管理能力有限，维护困难；而且该系统在泡沫测量精度、实时性及可靠度方面受到限制，特征曲线无变化，不能反映工况变化情况，达不到国内浮选特殊工艺条件的泡沫图像处理要求。国内一些高校和研究院所针对泡沫图像特征提取方法也开展了研究，但自主开发的浮选泡沫图像处理系统在实际浮选生产过程中的成功应用实例还未见报道。因此，研究通用性强、精度高的浮选泡沫图像处理技术，并应用于浮选工业过程，是非常具有现实意义的课题。
　　中南大学信息科学与工程学院桂卫华院长带领课题组，在国家自然科学重点基金项目“面向节能降耗的有色冶金过程控制若干理论与方法研究”(60634020)、国家自然科学基金项目“具有信息不完备的有色冶炼过程满意不确定优化方法研究”(60574030)的支持下，针对矿物浮选过程泡沫的特点，与中国铝业股份有限公司中州分公司共同合作，开展了浮选泡沫图像处理技术的研究，开发了浮选泡沫图像处理系统，通过获取到高质量的泡沫图像，提取泡沫颜色、尺寸、速度、纹理、承载率、稳定度等泡沫图像特征，开发了浮选泡沫图像处理软件，通过实时特征曲线分析，为生产过程提供操作指导信息，实现了浮选泡沫状态在线监测，有效提高浮选生产效率，降低资源消耗和工人劳动强度，满足浮选生产过程高效利用矿产资源要求。
　　研制的泡沫图像处理系统与国外典型的奥托昆普泡沫分析仪的技术指标比较表明，在工作温度方面，奥托昆普泡沫分析仪工作温度为0-40摄氏度，而浮选生产一般在40摄氏度左右的环境下进行，泡沫分析仪设备不能正常运行，而该系统系统设备能够在-10-+60摄氏度环境下工作，有效解决了这一问题。在信号传输方面，浮选生产工艺流程长，按正规布线方式计算，浮选槽与监控室之间距离一般为300米，奥托昆普泡沫分析仪采用电缆进行传输，传输距离为200米，该系统采用光纤进行传输，最大传输距离为2000米，极大地提高了信号传输距离及抗干扰性。在图像输出方面，奥托昆普泡沫分析仪需要选择购买其昂贵的图像输出模块，工业应用受到限制，而该系统的泡沫图像处理系统可输出实时泡沫图像，这对浮选生产而言非常重要。在泡沫颜色特征提取方面，奥托昆普的泡沫分析仪粗略地提取R、G、B直方图，在现场恶劣的环境光照条件下，不能准确反映工况，该系统从硬件与软件方面考虑了浮选现场光线干扰问题，在安装了防护罩的同时，提出多颜色空间信息融合方法提取泡沫颜色特征，有效地避免了光照影响。在泡沫尺寸和速度特征提取方面，奥托昆普的泡沫分析仪适用于泡沫尺寸为[5mm, 20mm]、速度范围为[-250mm/s, 250mm/s]的浮选泡沫分析，该系统的泡沫图像处理系统可检测泡沫尺寸为1mm以上、速度范围为[-400mm/s, 400mm/s]的泡沫，提高了系统精度，扩大了应用范围。此外，奥托昆普的泡沫分析仪缺少泡沫纹理与承载率特征，而该系统所选择的泡沫特征更具代表性。
　　该系统于2008年9月投入中国铝业股份有限公司中州分公司试运行，试运行效果表明：
　　(1) 系统能实时获取泡沫图像，清晰度高。可观看生产现场的泡沫状况，并在工况异常情况下自动保存泡沫图像，方便操作人员总结生产经验，提高工作效率。
　　(2) 系统有效提取了浮选泡沫颜色、尺寸、速度、承载量、纹理及稳定度来描述泡沫外观特征，满足浮选实际生产需要，提取的特征能实时地反映工况变化情况，通过这些泡沫特征能够及时地发现生产中存在的问题。
　　(3) 系统能测量1mm以上气泡，能测量速度特征范围为[-400mm/s, 400mm/s]，提高了泡沫特征的准确性，泡沫特征以曲线形式实时显示，生产工人能通过特征曲线趋势，判定生产工况，为生产操作提供了依据。
　　(4) 系统初步建立了泡沫图像特征与生产指标、关键工艺参数的关系，能根据泡沫图像特征预测精矿铝硅比、尾矿铝硅比和PH值，其历史数据分析与报表功能提高了生产的科学管理水平。
　　(5)系统自投入使用以来，运行稳定可靠，为企业节能减排、产品产量与质量的提高打下了坚实基础。