硫化物信息提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法及装置。方法包括：获取硫化型加氢催化剂的灰度图像，所述灰度图像中包含有催化剂中的硫化物的灰度图像信息；对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像；根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，所述几何线段的长度及分布信息表示对应硫化物的形态信息；根据几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度；和/或，根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。本发明专利技术能够解决目前因采用人工操作而带来的效率低下，准确性不高的问题。

【技术实现步骤摘要】
硫化物信息提取方法及装置
本专利技术实施例涉及石油化工
，具体涉及一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法及装置。
技术介绍
石油化工的重要任务之一是通过加氢反应将低品质、高杂质含量高干点的大分子的原油或其预处理馏分油进行加工，以生成高品质、低杂质含量、高附加值的各类馏分油产品及下游石油化工产品的原料。可以说加氢技术是现代炼油领域中最重要的技术之一，加氢技术的核心是加氢催化剂。加氢催化剂催化性能的优劣直接取决于加氢催化剂活性相的结构。因此，对于加氢活性相的表征和度量是近现代催化剂研究领域最为重要的方向。针对加氢催化剂活性相的结构，许多学者先后提出十余种理论模型，影响相对较大的有单层活性相模型、插入模型、接触协同模型、Rim-Edge模型等。其中目前认为影响最广泛的一种模型是Topsoe提出的Co—Mo—S模型。该活性相分为单层也称为I型Co—Mo—S硫化物活性相模型以及多层也称为II型Co—Mo—S硫化物活性相模型。近现代的研究认为II型硫化物活性相每个活性中心具有较高的活性。因此，目前的催化剂制备技术中在硫化过程中侧重载引入助剂的条件下进行II型硫化物活性相的制备。硫化物活性相的重要性导致了对制备的硫化型催化剂对应的硫化物形态的表征和度量十分关键。对于硫化物活性相的诸多表征方式中，以近现代的电子显微镜技术最为直观。尤其是对于透射电镜而言，其所观察到的硫化物片晶长度以及硫化物片晶层数往往可以直接与相关的活性相理论进行关联。因此，对于透射电镜中硫化物图像信息的观察，统计和分析往往是表征一种加氢催化剂活性优劣的重要判据之一。但是，在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现目前对于加氢催化剂电子显微镜图像信息的观察、统计和处理有如下一些缺点和局限性：目前对硫化物片晶长度或硫化物片晶层数的识别和统计工作均由研究人员手工执行。由于该项工作的任务量比较大，而人工操作的效率又较为低下，从而不但耗时耗力，而且也会影响统计工作的时效性。另外，由于工作人员主观因素的存在，使得针对同一催化剂的电子显微镜图像，不同的工作人员获取的统计结果往往相差较大，从而也无法保证统计结果的准确性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法及装置，本专利技术能够解决目前因采用人工操作而带来的效率低下，准确性不高的问题。为解决上述问题，本专利技术提供了以下技术方案：一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法，包括：获取至少一幅硫化型加氢催化剂的灰度图像，所述灰度图像中包含有催化剂中的硫化物的灰度图像信息；对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像；根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，所述几何线段的长度及分布信息表示对应硫化物的形态信息；根据获取的几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度；和/或，根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。由上述技术方案可知，本专利技术实施例提出的硫化物形态信息提取方法，首先获取硫化型加氢催化剂的灰度图像，然后对灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，接着根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，最后可以根据获取的几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度，同时可以根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。可见，本实施例提供的硫化物形态信息提取方法，实现了硫化物形态信息提取的自动化处理，解决了目前因采用人工操作而带来的效率低下，获取结果准确性不高的问题。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法流程图；图2是步骤101获取的灰度图像A；图3a是灰度图像A经过中值滤波得到图像B；图3b是灰度图像A经过均值滤波得到图像B′；图3c是灰度图像A经过高斯滤波得到图像B″；图3d是灰度图像A经过多帧滤波得到图像B”'；图4是对灰度图像A和图像B进行求差操作以及阈值筛选操作得到的图像C；图5是二值化图像D；图6是得到的初级图像E；图7是得到的二级图像F；图8是直线段拟合结果示意图；图9是单幅图像涉及的直线段长度统计图，其中横坐标为线段长度，纵坐标为线段出现频数；图10是单幅图像涉及的直线段的层数堆垛统计图，其中横坐标为线段堆垛层数，纵坐标为层数出现频数；图11是同种催化剂对应的23幅图像的硫化物片晶频数统计图；图12a和图12b同种催化剂对应的两组片晶长度频数统计图；图13是本专利技术实施例十二提供的硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取装置的结构示意图；图14是图1对应实施例的串行处理系统的结构示意图；图15是图1对应实施例的并行处理系统的结构示意图；图16是图1对应实施例的流处理器处理系统的结构示意图；图17是图1对应实施例的分布式处理系统的结构示意图；图18是图1对应实施例的异构并行处理系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1示出了本专利技术实施例一提供的硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法流程图，参见图1，本专利技术实施例一提供的硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法，包括如下步骤：步骤101：获取至少一幅硫化型加氢催化剂的灰度图像，所述灰度图像中包含有催化剂中的硫化物的灰度图像信息。在本步骤中，所述灰度图像优选为由电子显微镜采集的图像。在具体处理时，将采集的原始电镜图片文件导入计算机，并确认导入计算机的图形文件格式，这里优选采用所谓的“联合图像专家组”图像压缩模式即所谓的JPG图像模式。步骤102：对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像。步骤103：根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点的坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，所述几何线段的长度及分布信息表示对应硫化物的形态信息。步骤104：根据获取的几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度；和/或，根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。可以理解的是，通过本步骤的操作，可以获取到硫化物片晶的长度以及硫化物片晶片层数目的分布状况，从而可以得到硫化物的长度及堆垛层数。可以理解的是，执行本实施例上述步骤所使用的硬件可以是单个的单核计算机、多核计算机或若干个单/多核计算机组合而成的分布计算系统。该计算系统可以包含或不包含流处理器。从上面描述可知，本实施例提供的硫化物形态信息提取方法，首先获取硫化型加氢催化剂的灰度图像，然后对灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，接着根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点的坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，最后可以根据获取的几何线段的长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法，其特征在于，包括：获取至少一幅硫化型加氢催化剂的灰度图像，所述灰度图像中包含有催化剂中的硫化物的灰度图像信息；对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像；根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，所述几何线段的长度及分布信息表示对应硫化物的形态信息；根据获取的几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度；和/或，根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。

【技术特征摘要】
1.一种硫化型加氢催化剂中硫化物形态信息的提取方法，其特征在于，包括：获取至少一幅硫化型加氢催化剂的灰度图像，所述灰度图像中包含有催化剂中的硫化物的灰度图像信息；对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像；根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，所述几何线段的长度及分布信息表示对应硫化物的形态信息；根据获取的几何线段的长度，确定所述目标图像中的硫化物片晶的长度；和/或，根据获取的几何线段之间的空间位置分布关系，得到所述目标图像中的硫化物片晶片层数目的分布状况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，包括：对所述灰度图像进行中值滤波处理，得到第一图像；对所述灰度图像和所述第一图像进行求差处理，得到差值图像；对所述差值图像进行数值处理，得到第二图像；对所述第二图像进行阈值处理，以获取只包含所述硫化物的目标图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，包括：对所述灰度图像进行均值滤波处理，得到第一图像；对所述灰度图像和所述第一图像进行求差处理，得到差值图像；对所述差值图像进行数值处理，得到第二图像；对所述第二图像进行阈值处理，以获取只包含所述硫化物的目标图像。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，包括：对所述灰度图像进行高斯滤波处理，得到第一图像；对所述灰度图像和所述第一图像进行求差处理，得到差值图像；对所述差值图像进行数值处理，得到第二图像；对所述第二图像进行阈值处理，以获取只包含所述硫化物的目标图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述灰度图像进行预处理，获取只包含所述硫化物的目标图像，包括：对所述灰度图像以及所述灰度图像的前后若干帧灰度图像一起进行多帧滤波处理，得到与所述灰度图像对应的第一图像；对所述灰度图像和所述第一图像进行求差处理，得到差值图像；对所述差值图像进行数值处理，得到第二图像；对所述第二图像进行阈值处理，以获取只包含所述硫化物的目标图像。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，在根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合之前，所述方法还包括：对所述目标图像进行二值化处理，得到只包含所述硫化物的二值化图像；相应地，根据所述目标图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述目标图像中的硫化物对应的几何线段，包括：根据所述二值化图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述述二值化图像中的硫化物对应的几何线段。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述二值化图像中的硫化物对应的像素点坐标进行线性拟合，获取与所述述二值化图像中的硫化物对应的几何线段，包括：对所述二值化图像进行分离处理，将所述二值化图像中的各个硫化物分隔开，以得到包含若干个互不连通的硫化物区域的初级图像；对所述初级图像中的若干个硫化物区域进行空间尺度条件和相关系数条件判断，将满足所述空间尺度条件以及所述相关系数条件的硫化物区域保留，将不满足所述空间尺度条件或所述相关系数条件的硫化物区域删除，以得到包含多个满足所述空间尺度条件以及所述相关系数条件的硫化物区域的二级图像；根据所述二级图像中每个硫化物区域内的像素点的坐标对每个硫化物区域进行线性拟合，得到与每个硫化物区域对应的几何线段，所述几何线段用于表示对应硫化物区域中的硫化物的形态信息。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述二值化图像进行分离处理，将所述二值化图像中的各个硫化物分隔开，以得到包含若干个互不连通的硫化物区域的初级图像，包括：S1.依次扫描二值化图像所对应矩阵的全部矩阵元，若相关矩阵元数值为1，则记录该矩阵元的位置信息，同时扫描以其为中心的3*3个像素中的其余像素，若相关像素对应的矩阵元也为1，则将其记录在该像素的邻接像素点索引内；通过该过程生成一个结构数组E1，该数组E1元素数量为包含二值化图像中所有非零点的数目，同时该数组每个数组元素包含两个属性，即该点的位置信息以及该点的邻接像素索引信息；其中，划分过程所生成的组员内像素点的连接数为8或者4，即每个像素点与以其为中心3*3个像素中的其余像素均相连，或者仅与其上下左右像素相连；S2.生成一个像素点的初始集合E2，结构数组E1中每个像素点都是该集合的一个元素；S3.从集合E2的第一个元素开始，查找其对应的邻接像素点索引；将索引所涉及的像素点序号与该像素点序号合并为一个集合P，同时将该集合内所有像素点所对应的邻接像素点索引取并集，将该并集与集合P的差集作为该集合的邻接像素点索引集合；通过该操作生成集合E3，并记录集合E3的元素数目H；S4.将E3取代E2，重复上步骤S3，生成集合E4，并记录集合E4中的元素数目H1；S5.重复这一过程直至相邻两次操作生成集合的元素数目不变为止；将该集合称为集合E；S6.将集合E所对应的图像称为初级图像E，其包括二值化图像中所有不相连的白色区域；采用结构数组描述集合E，相关结构数组包括一个属性即为每个不连通白色区域的位置横、纵坐标向量，该向量的数目取决于相关白色连通区域的像素点个数；描述集合E的结构数组元素数量即为初级图像E中不连通的白色区域数量，其中，白色区域即为硫化物区域。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阔，柳伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21