一种移动煤岩实时分拣方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种移动煤岩实时分拣方法和装置，属于煤岩分拣技术领域，包括以下步骤：获取待识别高光谱图像；利用训练好的煤

【技术实现步骤摘要】
一种移动煤岩实时分拣方法和装置


[0001]本专利技术涉及煤岩分拣
，特别是涉及一种移动煤岩实时分拣方法和装置。

技术介绍

[0002]在综合开采领域，煤岩识别技术是提高安全性和资源开采效率的关键技术。现有煤岩识别方法主要包括人工伽马射线识别方法、雷达探测识别方法和煤岩冲击振动测量方法。其中人工伽马射线识别方法由于其具有放射性，无法保障技术人员的人身安全；雷达探测识别方法以电磁波传播为基础，测量范围和精度不可兼得的矛盾难以彻底解决；而煤岩冲击振动的测量方法易于实现，但精度不高。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种移动煤岩实时分拣方法和装置，结合了高光谱成像技术，提高了煤岩分拣的精度，实现了煤岩分拣的自动化。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种移动煤岩实时分拣方法，包括：
[0006]获取待识别高光谱图像；所述待识别高光谱图像中包括传送带上实时输送的待分拣的煤块
‑
岩块混合流；
[0007]利用训练好的煤
‑
岩分类模型对所述待识别高光谱图像中的每个像素进行种类识别，得到煤岩分类结果；所述煤岩分类结果包括对所述待识别高光谱图像中每个像素的种类识别结果，所述种类识别结果包括煤类、岩类和无法识别的种类；
[0008]根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
‑
岩块识别结果；所述煤块
‑
岩块识别结果包括各煤块和各岩块在所述待识别高光谱图像中的位置信息；
[0009]根据所述煤块
‑
岩块识别结果，控制分拣执行单元对传送带上的煤块和岩块进行分拣。
[0010]可选地，所述方法还包括：
[0011]构建训练数据集；所述训练数据集中包括训练高光谱图像，所述训练高光谱图像中的煤块和岩块标记有对应的煤类标签和岩类标签；
[0012]采用支持向量机算法构建所述煤
‑
岩分类模型；
[0013]利用所述训练数据集对所述煤
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岩分类模型进行训练，得到训练好的煤
‑
岩分类模型。
[0014]可选地，所述根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
‑
岩块识别结果，具体包括：
[0015]利用边缘检测算法检测所述待识别高光谱图像中的物体轮廓；
[0016]根据所述煤岩分类结果，确定所述物体轮廓中所有像素的类别；
[0017]根据所述物体轮廓中所有像素的类别，确定所述物体轮廓的种类；
[0018]确定所述物体轮廓的质心，将其质心坐标确定为所述物体轮廓的位置信息。
[0019]可选地，利用Robert边缘检测算法检测所述待识别高光谱图像中的物体轮廓。
[0020]可选地，所述根据所述煤块
‑
岩块识别结果，控制分拣执行单元对传送带上的煤块和岩块进行分拣，具体包括：
[0021]根据所述煤块
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岩块识别结果以及所述传送带的运行速度，确定煤块或岩块到达拾取点的时间；
[0022]根据所述分拣执行单元到达拾取点所需的时间以及所述煤块或岩块到达拾取点的时间，控制所述分拣执行单元对煤块和岩块进行分拣。
[0023]可选地，所述方法还包括：对所述待识别高光谱图像进行平滑处理和归一化变换处理。
[0024]另一方面，本专利技术还提供了一种移动煤岩实时分拣装置，包括：
[0025]传送带，用于输送待分拣的煤块
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岩块混合流；
[0026]高光谱成像模块，固定设置在所述传送带上方，用于获取待识别高光谱图像；所述待识别高光谱图像中包括所述传送带上实时输送的待分拣的煤块
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岩块混合流；
[0027]计算机，与所述高光谱成像模块信号连接，用于接收所述待识别高光谱图像，并利用训练好的煤
‑
岩分类模型对所述待识别高光谱图像中的每个像素进行种类识别，得到煤岩分类结果；所述煤岩分类结果包括待识别高光谱图像中每个像素的种类识别结果，所述种类识别结果包括煤类、岩类和无法识别的种类；还用于根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
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岩块识别结果；所述煤块
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岩块识别结果包括各煤块和各岩块在所述待识别高光谱图像中的位置信息；
[0028]煤岩分拣模块，与所述计算机信号连接，用于获取所述煤块
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岩块识别结果，并根据所述煤块
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岩块识别结果对传送带上的煤块和岩块进行分拣。
[0029]可选地，所述高光谱成像模块包括：
[0030]卤素灯，用于产生光源；
[0031]高光谱相机，用于采集待识别高光谱图像。
[0032]可选地，所述装置还包括：降尘花洒，设置在所述传送带上方，与计算机电连接，用于对所述传送带上的灰尘进行压制。
[0033]可选地，所述煤岩分拣模块包括：
[0034]分拣控制单元，用于根据所述煤块
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岩块识别结果以及所述传送带的运行速度，确定煤块或岩块到达拾取点的时间；还用于根据所述分拣执行单元到达拾取点所需的时间以及所述煤块或岩块到达拾取点的时间，产生分拣控制指令；
[0035]分拣执行单元，与所述分拣控制单元控制连接，用于根据所述分拣控制指令对所述传送带上的煤块和岩块进行分拣。
[0036]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0037]本专利技术提供的一种移动煤岩实时分拣方法和装置，包括以下步骤：获取待识别高光谱图像；利用训练好的煤
‑
岩分类模型对所述待识别高光谱图像中的每个像素进行种类识别，得到煤岩分类结果；根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
‑
岩块识别结果；所述煤块
‑
岩块识别结果包括各煤块和各岩块在图像中的位置信息；根据所述煤块
‑
岩块识别结果控制分拣执行单元对传送带上的煤块和岩
块进行分拣。本专利技术充分考虑了煤岩成分不同对光谱吸收也不同的原理，结合了高光谱成像技术，相较于雷达探测识别方法和煤岩冲击振动测量方法，高光谱成像技术能够充分反映煤岩物理结构及化学成分的差异，提高了对煤岩分类识别的准确性；而且煤岩实时分拣的过程完全由计算机处理，不需要人为进行干预，相比较现有技术中通过人工伽马射线进行煤岩识别的方法，节省了人力成本并且保障了人身安全。
附图说明
[0038]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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动煤岩实时分拣方法，其特征在于，所述方法包括：获取待识别高光谱图像；所述待识别高光谱图像中包括传送带上实时输送的待分拣的煤块
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岩块混合流；利用训练好的煤
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岩分类模型对所述待识别高光谱图像中的每个像素进行种类识别，得到煤岩分类结果；所述煤岩分类结果包括对所述待识别高光谱图像中每个像素的种类识别结果，所述种类识别结果包括煤类、岩类和无法识别的种类；根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
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岩块识别结果；所述煤块
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岩块识别结果包括各煤块和各岩块在所述待识别高光谱图像中的位置信息；根据所述煤块
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岩块识别结果，控制分拣执行单元对传送带上的煤块和岩块进行分拣。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：构建训练数据集；所述训练数据集中包括训练高光谱图像，所述训练高光谱图像中的煤块和岩块标记有对应的煤类标签和岩类标签；采用支持向量机算法构建所述煤
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岩分类模型；利用所述训练数据集对所述煤
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岩分类模型进行训练，得到训练好的煤
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岩分类模型。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述煤岩分类结果对所述待识别高光谱图像中的煤块和岩块进行识别，得到煤块
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岩块识别结果，具体包括：利用边缘检测算法检测所述待识别高光谱图像中的物体轮廓；根据所述煤岩分类结果，确定所述物体轮廓中所有像素的类别；根据所述物体轮廓中所有像素的类别，确定所述物体轮廓的种类；确定所述物体轮廓的质心，将其质心坐标确定为所述物体轮廓的位置信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用Robert边缘检测算法检测所述待识别高光谱图像中的物体轮廓。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述煤块
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岩块识别结果，控制分拣执行单元对传送带上的煤块和岩块进行分拣，具体包括：根据所述煤块
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岩块识别结果以及所述传送带的运行速度，确定煤块或岩块到达拾取点的时间；根据所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐良骥，张坤，吴剑飞，刘潇鹏，王佳奕，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：