基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法，包括步骤：一、煤矸动态识别模块的安装；二、煤矸放落视频影像的降噪；三、降噪后的煤矸放落视频影像的优化处理；四、优化后的煤矸放落视频影像的特征提取；五、利用双光流网络提取不同帧间距的帧间光流场；六、对当前帧进行光流补偿；七、对光流补偿后的当前帧图像特征进行线性预测；利用FasterR

【技术实现步骤摘要】
基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法


[0001]本专利技术属于采矿工程
，具体涉及一种基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法。

技术介绍

[0002]现有煤矸识别手段中，大多研究集中在实验室理想化或刮板运输机上，这对放煤过程的放煤口精准闭合有很大难度与误差。首先，现场放煤量过大，如果按照静态的刮板运输机上的煤矸识别方法，煤矸混合介质相互挤压，煤矸混合介质只能实现其表面的识别，并且只能实现部分煤矸的混矸率精准计算，这对放煤口的精准决策提供不了很大的不帮，具有很大的误差；其次，现在技术中，对于煤矸识别现场实际应用效率低下，静态下的煤矸识别已经不足以满足目前煤矿行业的高质量发展，并且拍照片的方法在实际应用效果中对机器本身的质量要求很高，应用代价过大；最后，煤矸识别的意义之一在于为综放开采顶煤破碎后放落过程中放煤口的精准实时闭合提供及时的决策，但静态化的煤矸识别技术目前看来，实现这一效果的滞后性很大，误差很大。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于煤矸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、煤矸动态识别模块的安装：在采煤机的掩护梁(3)下方安装高速摄像机(1)，在掩护梁(3)靠近采空区侧的掩护板(6)下方安装补光灯组(5)，高速摄像机(1)与控制终端(7)连接，控制终端(7)用于控制放煤顶板千斤顶(4)的伸缩，以控制放煤口的开合；步骤二、高速摄像机(1)采集煤矸放落视频影像，对煤矸放落视频影像进行3D降噪处理，得到3D降噪处理后的煤矸放落视频影像；步骤三、利用k
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means聚类算法对3D降噪处理后的煤矸放落视频影像进行优化处理；步骤四、利用ResNet50主干特征提取网络对优化处理后的煤矸放落视频影像的当前帧图像以及其近邻帧图像进行特征提取；步骤五、利用双光流网络提取优化处理后的煤矸放落视频影像的当前帧图像与其近邻帧图像之间的帧间光流场，所述双光流网络为FlowNetS光流网络和FlowNet
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SD光流网络；步骤六、利用所述帧间光流场对当前帧图像特征进行光流补偿；步骤七、对光流补偿后的当前帧图像特征进行线性预测，得到光流补偿后的当前帧图像在线性预测后的当前帧图像特征，将其作为Faster R
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CNN算法的输入，利用Faster R
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CNN算法进行煤矸识别分类，并计算当前帧的混矸率；步骤八、计算每30s煤矸放落视频影像中各帧图像的平均混矸率，当当前30s的平均混矸率大于混矸率阈值时，控制终端(7)控制放煤顶板千斤顶(4)伸出，闭合放煤口。2.按照权利要求1所述的基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法，其特征在于：所述高速摄像机(1)的数量为两个，其拍摄面均朝向放煤口下方，两个高速摄像机(1)的拍摄角度不同，两个高速摄像机(1)采集的煤矸放落视频影像的处理过程相同；当两个高速摄像机(1)采集的煤矸放落视频影像均连续时，步骤七中当前帧的混矸率为两个高速摄像机(1)采集的煤矸放落视频影像的混矸率均值；当任一个高速摄像机(1)采集的煤矸放落视频影像不连续时，步骤七中当前帧的混矸率为另一个高速摄像机(1)采集的连续的煤矸放落视频影像的混矸率。3.按照权利要求1所述的基于煤矸动态化识别的顶煤放煤口精准闭合控制方法，其特征在于：步骤五中，利用双光流网络提取所述第二煤矸放落视频影像的当前帧与其近邻帧之间的帧间光流场的具体方法为：根据公式计算第t帧与第t+τ帧之间的帧间光流场...

【专利技术属性】
技术研发人员：单鹏飞，孙浩强，来兴平，杨攀，万培烽，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：