基于图像分割的产量计量方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于图像分割的产量计量方法、装置及系统，该方法包括：获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对视频的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；根据矿石分割结果确定视频对应的矿石总面积；根据矿石总面积及预设的估计模型，估计得到目标时段的矿石产量。本发明专利技术通过图像分割方法对包括传送带输送矿石视频中的图像帧进行图像分割，然后基于图像分割结果确定目标时段内矿石总面积，根据该矿石总面积及估计模型可以得到目标时段的矿石产量，通过视频采集及识别的非接触方式实时检测产量，不易受矿石开采的复杂环境影响，计量精度较高，产量计量成本低。产量计量成本低。产量计量成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于图像分割的产量计量方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及产量计量
，具体而言，涉及一种基于图像分割的产量计量方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]煤炭作为近代以来广泛使用的主要能源之一，在能源供应体系中处于十分重要的战略地位。通过合理准确地采集得到煤炭产量数据，可以为政府部门和行业企业提供数据信息服务，在企业安全生产管理、调控煤炭产能、加强税收征管和超限超载治理等方面均能够发挥重要作用。
[0003]煤炭开采过程中主要依赖皮带进行运输，对采煤量称量通常采用电子皮带秤等连续称重方式。然而，皮带易受到井下温度、湿度变化影响产生形变、松弛等变化，导致计量数据不准确，需要定期调校；而且煤炭在皮带上分布不均匀，导致对传感器冲击大，磨损严重，也会导致计量数据不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决是现有皮带称重方法，存在产量计量不准确的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于图像分割的产量计量方法，所述方法包括：获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积；根据所述矿石总面积及预设的估计模型，估计得到所述目标时段的矿石产量。
[0006]可选地，所述对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果，包括：确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长；根据所述运行时长和所述视频的帧率确定间隔帧数；以所述间隔帧数为间隔提取所述视频中的多个图像帧；将提取的各所述图像帧输入预先训练的实例分割算法模型，得到各所述图像帧的矿石分割结果。
[0007]可选地，所述确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长，具体包括：获取所述传送带的实际运行速度和所述视频范围中的传送带的实际长度；根据所述实际长度和所述实际运行速度，计算得到运行时长；或者，将所述视频的任意相邻图像帧中目标点移动的像素距离除以所述相邻图像帧的时间间隔，计算得到所述传送带的像素速度；获取所述视频范围中的传送带的像素长度；根据所述像素长度和所述像素速度，计算得到运行时长。可选地，所述根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积，包括：将各所述图像帧的矿石分割结果对应的矿石面积求和，得到所述视频对应的矿石总面积。
[0008]可选地，所述方法还包括：根据历史时段内视频对应的矿石总面积及矿石产量，进行线性回归拟合得到所述预设的估计模型。
[0009]可选地，所述预设的估计模型如下：
[0010]M＝β*S+α
[0011]其中，M为矿石产量，S为矿石总面积，α为截距，β为斜率。
[0012]本专利技术提供一种基于图像分割的产量计量装置，所述装置包括：图像分割模块，用于获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对所述视频的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；面积确定模块，用于根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积；产量估计模块，用于根据所述矿石总面积及预设的估计模型，估计得到所述目标时段的矿石产量。
[0013]可选地，所述图像分割模块，具体用于：确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长；根据所述运行时长和所述视频的帧率确定间隔帧数；以所述间隔帧数为间隔提取所述视频中的多个图像帧；将提取的各所述图像帧输入预先训练的实例分割算法模型，得到各所述图像帧的矿石分割结果。
[0014]可选地，所述图像分割模块，具体用于：获取所述传送带的实际运行速度和所述视频范围中的传送带的实际长度；根据所述实际长度和所述实际运行速度，计算得到运行时长；或者，将所述视频的任意相邻图像帧中目标点移动的像素距离除以所述相邻图像帧的时间间隔，计算得到所述传送带的像素速度；获取所述视频范围中的传送带的像素长度；根据所述像素长度和所述像素速度，计算得到运行时长。
[0015]本专利技术提供一种基于图像分割的产量计量系统，其特征在于，包括摄像装置及服务器；所述摄像装置，用于采集传送带输送矿石的视频，以及将所述视频发送至所述服务器；所述服务器，用于执行上述的基于图像分割的产量计量方法。
[0016]本专利技术通过图像分割方法对包括传送带输送矿石视频中的图像帧进行图像分割，然后基于图像分割结果确定目标时段内矿石总面积，根据该矿石总面积及估计模型可以得到目标时段的矿石产量，通过视频采集及识别的非接触方式实时检测产量，不易受矿石开采的复杂环境影响，计量精度较高，产量计量成本低。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术的基于图像分割的产量计量方法的应用环境示意图；
[0019]图2为本专利技术的一个实施例中一种基于图像分割的产量计量方法的示意性流程图；
[0020]图3为本专利技术的一个实施例中图像帧的煤流分割结果示意图；
[0021]图4为本专利技术的一个实施例中一种基于图像分割的产量计量装置的结构示意图。
[0022]附图标记说明：
[0023]401
‑
图像分割模块；402
‑
面积确定模块；403
‑
产量估计模块。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术
的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0025]煤矿资源主要来自于地下煤炭开采，而煤炭开采主要靠传送带进行运输，若在传送带运输过程中能够通过图像这种非接触式的方式实时检测出煤炭的实际产量，则在很大程度上可以压缩产量计量成本，以及减少井下外界环境对计量精度的影响，在煤矿产业中可发挥重要作用。
[0026]参见图1所示的基于图像分割的产量计量方法的应用环境示意图，示出了网络防爆摄像头、煤矿大脑计算终端、煤矿大脑平台、云服务器及应用终端。
[0027]其中，网络防爆摄像头设置于传送带上方，采集传送带输送矿石的视频；煤矿大脑计算终端包括视频计量产量模型，基于该模型对视频数据进行分析及估计产量；煤矿大脑平台用于接收及存储视频、智能监控及分析等；云服务器包括对象存储服务(Object Storage Service，OBS)，用于存储视频等数据，用于存储视频等数据；应用终端，安装有煤矿大脑应用软件，可执行查询、控制等功能。
[0028]上述系统不仅架构简单，且不易受井下复杂环境影响，精度较高。在矿上的设备及安装要求均比较简单，只需安装防爆摄像机以及连通网络至煤矿大脑计算终端、煤矿大脑平台等，能够以服务形式向矿企提供服务，建设成本低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像分割的产量计量方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积；根据所述矿石总面积及预设的估计模型，估计得到所述目标时段的矿石产量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果，包括：确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长；根据所述运行时长和所述视频的帧率确定间隔帧数；以所述间隔帧数为间隔提取所述视频中的多个图像帧；将提取的各所述图像帧输入预先训练的实例分割算法模型，得到各所述图像帧的矿石分割结果。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长，具体包括：获取所述传送带的实际运行速度和所述视频范围中的传送带的实际长度；根据所述实际长度和所述实际运行速度，计算得到运行时长；或者，将所述视频的任意相邻图像帧中目标点移动的像素距离除以所述相邻图像帧的时间间隔，计算得到所述传送带的像素速度；获取所述视频范围中的传送带的像素长度；根据所述像素长度和所述像素速度，计算得到运行时长。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积，包括：将各所述图像帧的矿石分割结果对应的矿石面积求和，得到所述视频对应的矿石总面积。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据历史时段内视频对应的矿石总面积及矿石产量，进行线性回归拟合得到所述预设的估计模型。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李园园，孙惠康，朱晓宁，
申请(专利权)人：精英数智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：