煤矸石图像分割标记方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种煤矸石图像分割标记方法、装置及设备，涉及煤矸分选技术领域，可以解决粘连煤矸石区域分割精确度低的问题。包括：获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像；在交互式标签数据集制作界面中选取第一伪双能X射线煤矸石图像的粘连煤矸石区域，利用凹点检测算法获取粘连煤矸石区域的两个凹点，根据两个凹点连接的直线对粘连煤矸石区域进行分割，得到初始分割结果；获取初始分割结果的待标记种子结果图，在交互式标签数据集制作界面中对待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图；利用分水岭分割算法对修正种子结果图进行分割，得到最终分割结果。得到最终分割结果。得到最终分割结果。

【技术实现步骤摘要】
煤矸石图像分割标记方法、装置及设备


[0001]本申请涉及煤矸分选
，尤其涉及到一种煤矸石图像分割标记方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]煤矿(包括泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤等)开采过程中的原煤往往含有大量的矸石，它降低了煤炭的品质，不利于煤炭资源的高效利用，因此需要进行煤矸分选。目前X射线透射(X
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Ray Transmission,XRT)技术是煤矸分选
常采用的方式之一，其利用一组X射线源和滤波铜片搭建的伪双能X射线系统来采集伪双能X射线图像，依据X射线穿透煤与矸石时，煤与矸石对X射线吸收程度不同的原理实现煤矸分选。然而，由于实际开采过程中，煤与矸石形态各异、排布紧密，采集到的图像通常存在粘连(包括粘连的煤块与矸石、粘连的煤块与煤块、粘连的矸石与矸石)的情况，而若不将这些区域分割开来会导致这些粘连区域被错误识别为一个物体，从而直接影响后续识别的精确度。
[0003]目前，深度学习算法已逐渐成为图像分割领域的主流方法，它能够有效解决粘连物体的分割难题，但其往往需要进行数据标记以获得大量可供网络模型学习的标签数据集。然而，现有的标记方法(例如阈值分割、K
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Means聚类等)难以将一幅煤矸石图像中的粘连煤矸石区域有效分割开，容易造成将多个物体分割为一个的欠分割情况或是将一个物体误分割为多个的过分割情况，而不论是过分割还是欠分割都会造成标签数据集的不准确进而影响训练模型的分割精度。为此，亟需一种有效的标记方法来制作准确的分割标签数据集。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种煤矸石图像分割标记方法、装置及设备，涉及煤矸分选
，可以解决粘连煤矸石区域分割精确度低的问题。
[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种煤矸石图像分割标记方法，该方法包括：
[0006]获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像；
[0007]在交互式标签数据集制作界面中选取所述第一伪双能X射线煤矸石图像的粘连煤矸石区域，利用凹点检测算法获取所述粘连煤矸石区域的两个凹点，根据所述两个凹点连接的直线对所述粘连煤矸石区域进行分割，得到初始分割结果；
[0008]获取所述初始分割结果的待标记种子结果图，在所述交互式标签数据集制作界面中对所述待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图；
[0009]利用分水岭分割算法对所述修正种子结果图进行分割，得到最终分割结果。
[0010]根据本申请的另一个方面，提供了一种煤矸石图像分割标记装置，该装置包括：
[0011]获取模块，用于获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像；
[0012]初始分割模块，用于在交互式标签数据集制作界面中选取所述第一伪双能X射线煤矸石图像的粘连煤矸石区域，利用凹点检测算法获取所述粘连煤矸石区域的两个凹点，
根据所述两个凹点连接的直线对所述粘连煤矸石区域进行分割，得到初始分割结果；
[0013]修正模块，用于获取所述初始分割结果的待标记种子结果图，在所述交互式标签数据集制作界面中对所述待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图；
[0014]最终分割模块，用于利用分水岭分割算法对所述修正种子结果图进行分割，得到最终分割结果。
[0015]根据本申请的又一个方面，提供了一种非易失性可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述煤矸石图像分割标记方法。
[0016]根据本申请的再一个方面，提供了一种计算机设备，包括非易失性可读存储介质、处理器及存储在非易失性可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述煤矸石图像分割标记方法。
[0017]借由上述技术方案，本申请公开了一种煤矸石图像分割标记方法、装置及设备，可首先获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像；在交互式标签数据集制作界面中选取第一伪双能X射线煤矸石图像的粘连煤矸石区域，利用凹点检测算法获取粘连煤矸石区域的两个凹点，根据两个凹点连接的直线对粘连煤矸石区域进行分割，得到初始分割结果；获取初始分割结果的待标记种子结果图，在交互式标签数据集制作界面中对待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图；利用分水岭分割算法对修正种子结果图进行分割，得到最终分割结果。通过本申请中的技术方案，利用鼠标拖曳的交互式方法在交互式标签数据集制作界面中选取粘连煤矸石区域，以便凹点检测算法检测粘连煤矸石区域的凹点，通过将凹点连接即可分割得到初始分割结果。但是一幅图像中不同物体形态各异极易导致检测出的凹点不够准确从而导致欠分割或过分割，不利于后续识别，因此将凹点检测算法与分水岭分割算法相结合。但是分水岭分割算法的分割效果取决于种子结果图的准确性，因此从凹点检测算法得到的初始分割结果中获取待标记种子结果图，然后利用鼠标点击的交互式方法在交互式标签数据集制作界面中对待标记种子结果图进行标记修正，得到修正种子结果图，保证种子结果图的准确，然后利用分水岭分割算法对修正种子结果图进行分割就可实现粘连煤矸石区域的准确分割，克服了直接利用分水岭分割算法容易产生过分割的问题。本申请解决了现有方法难以将粘连煤矸石区域有效分割开导致的煤矸分选识别精度低的问题，同时设计了一种交互式标签数据集制作界面，在界面实现煤矸石图像分割标记方法的操作过程，高效且准确的选取和标记粘连煤矸石区域，便于制作伪双能X射线煤矸石图像标签数据集，为基于深度学习的煤矸石分割模型提供一种精确有效的标签数据制作方法。
[0018]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本地申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1示出了本申请实施例提供的一种煤矸石图像分割标记方法的流程示意图；
[0021]图2示出了本申请实施例提供的另一种煤矸石图像分割标记方法的流程示意图；
[0022]图3示出了本申请实施例提供的一幅未进行预处理的第二伪双能X射线煤矸石图像在交互式标签数据集制作界面的界面示意图；
[0023]图4示出了本申请实施例提供的执行煤矸石图像分割标记方法的交互式标签数据集制作界面的界面示意图；
[0024]图5示出了本申请实施例提供的进行预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像的界面示意图；
[0025]图6示出了本申请实施例提供的进行凹点检测算法得到初始分割结果的流程的界面示意图；
[0026]图7示出了本申请实施例提供的获取待标记种子结果图的流程的界面示意图；
[0027]图8示出了本申请实施例提供的对待标记种子结果图进行标记，获取修正种子结果图的流程的界面示意图；
[0028]图9示出了本申请实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矸石图像分割标记方法，其特征在于，包括：获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像；在交互式标签数据集制作界面中选取所述第一伪双能X射线煤矸石图像的粘连煤矸石区域，利用凹点检测算法获取所述粘连煤矸石区域的两个凹点，根据所述两个凹点连接的直线对所述粘连煤矸石区域进行分割，得到初始分割结果；获取所述初始分割结果的待标记种子结果图，在所述交互式标签数据集制作界面中对所述待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图；利用分水岭分割算法对所述修正种子结果图进行分割，得到最终分割结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像，包括：获取未进行预处理的第二伪双能X射线煤矸石图像；对所述第二伪双能X射线煤矸石图像进行锐化处理、加权中值滤波以及局部阈值分割，得到所述预处理后的第一伪双能X射线煤矸石图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用凹点检测算法获取所述粘连煤矸石区域的两个凹点，包括：确定所述粘连煤矸石区域的轮廓上每个点所在的圆；计算所述圆在所述粘连煤矸石区域内的弧长以及所述圆的周长，其中，所述圆的周长是定值；计算所述弧长与所述周长的比得到所述轮廓上每个点的凹度，将所述凹度的最大值与次大值对应的点确定为所述两个凹点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述初始分割结果的待标记种子结果图，包括：对所述初始分割结果进行距离变换，得到距离变换结果；对所述距离变换结果进行极小值变换，得到极小值变换结果，提取所述极小值变换结果的极大值得到掩膜结果；对所述距离变换结果与所述掩膜结果进行形态学重建得到所述待标记种子结果图。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述交互式标签数据集制作界面中对所述待标记种子结果图进行修正，得到修正种子结果图，包括：从所述交互式标签数据集制作界面中确定所述待标记种子结果图中每个煤矸石区域的正确种子点个数以及实际种子点个数；当所述实际种子点个数小...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴天佑，黄杰，吴高昌，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：