煤泥浮选过程是在药剂作用下气液固三相流互相作用的复杂的物理化学过程,通过向煤浆中鼓入空气,疏水的煤粒粘附在气泡上随着气泡逐渐浮出气泡层,而亲水的矸石则沉在煤浆中随着尾煤排出,从而实现精煤和矸石的分离。多年来,煤泥浮选一直是工人通过肉眼观察泡沫状态来手动调整浮选的加药量,自动化水平低,工人劳动强度大,这阻碍精煤回收率的提高以及浮选工艺参数的优化。但是浮选泡沫层中包含了许多和浮选指标相关的重要信息,通过泡沫的视觉特征来描绘浮出精煤的质量,可以有效的提高精煤的回收率,因此,通过研究煤泥浮选泡沫图像的特点,提取出有效的能够反映煤泥浮选状态的图像特征参数,利用这些特征参数来反映浮选过程的状态,这对实现煤泥浮选自动化具有前瞻性和现实意义。本文首先分析了煤泥浮选机理,根据煤泥浮选气泡与煤粒粘附的原理,研究煤泥浮选特征与浮选状态的关系,在此基础上,选择系统的硬件和软件,初步搭建煤泥浮选泡沫图像视觉系统,论文的主要研究内容包括以下几个方面：(1)首先分析煤泥浮选泡沫图像的特点,针对煤泥浮选泡沫图像中噪声大小不一的情况,同时为避免煤泥图像分割过程中图像形状的改变,结合形态学重构和面积滤波的特点,采用面积结构元素不断增加的面积重构开闭滤波滤除噪声；(2)煤泥浮选泡沫图像中的前景和背景对比度比较低,采用的传统的分水岭分割方法会使图像识别不出来或者产生欠分割现象,针对以上不足提出了基于形态学梯度的分水岭分割方法,最后采用面积重构H顶变换来提取标记点,在标记点的基础上对浮选泡沫图像进行分割,实验证明,该方法对现场前景和背景对比度低的泡沫图像的分割效果很好；(3)提取煤泥浮选泡沫图像中的直方图统计特征,分析能够反映浮选状态的特征参数,同时针对直方图不能反映煤泥浮选泡沫图像的空间像素特征的缺点,利用灰度共生矩阵来提取煤泥浮选泡沫图像中四个方向(0°、45°、90°、135°)的特征值,分析各个煤泥浮选泡沫阶段特征值的变化规律；提取煤泥浮选泡沫图像的气泡大小、气泡的承载率、气泡的动态特征,分析这些特征随着浮选进行变化规律,作为判断浮选过程的一种有效的指标；(4)以实际的煤泥浮选过程为研究对象,根据现场的环境以及对浮选的要求,搭建了煤泥浮选泡沫图像机械视觉的硬件平台,编写软件程序实现图像的实时采集功能。针对在实际的开发过程中Matlab和VC各自的优缺点,对图像的采集和处理采用VC和Matlab的混合编程。根据实际的操作经验,总结混合编程中需要注意的问题,为以后图像的实时监控提出了参考。