【技术实现步骤摘要】
本申请涉及煤矸石识别分选领域，特别涉及基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统及方法。
技术介绍
1、煤矸石是煤在生成过程中与其伴生的黑色岩石，其含碳量较低，质地比煤坚硬，在采煤过程和洗煤过程中作为固体废物排出，由于煤开采过程中与煤矸石相互掺杂，这使得排出的煤矸石内会裹挟少量的煤，为避免这部分煤被浪费，通常会采用煤矸石识别分选系统分拣煤矸石废料内的煤块。
2、如中国专利授权公告号为cn114515705b公开了基于多模态成像分析的煤矸石识别分选系统，其通过煤矸石初筛模块对待检测原煤进行煤矸石的初步筛选，得到第一定位信息和目标信息，通过煤矸石复选模块根据目标信息获取多模态图像，并输入至多模态煤矸石检测模型以进行煤矸石的复选，得到第二定位信息，通过运动规划模块根据第一定位信息和第二定位信息进行多机械臂协同运动规划，以控制多机械臂协同运动分拣出矸石和杂质，虽然可以替代人工分拣，实现矸石和煤的自动化分选操作，但是当煤矸石与煤两者占比相差较大时，由于其仅采用单方向信息要素的采集，单个模块采集的数据无法比对核查，最终会影响数据精准性，因此而造成分选精度下降。
3、为此，提出基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统及方法来解决上述现有技术中存在的一些问题。
技术实现思路
1、本申请目的在于提升煤矸石内煤的识别率，避免重复多次识别分拣，从而提升煤矸石内煤的分拣效率，相比现有技术提供基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，包括机台和用于对数据分析的服务器，机台上安装有主电动输送带
2、进一步，成像采集模组共设置有两组，两组成像采集模组对称设置于成像采集区上方左右两侧。
3、进一步，每个识别分选机械手的两侧对称设置有与主电动输送带垂直设置的副电动输送带，识别分选机械手自主电动输送带向副电动输送带方向单次旋转的角度小于90°。
4、进一步，机台上设置有用于承载成像采集模组的调整组件，调整组件包括固定安装于机台上，并对称设置于主电动输送带前后两侧的轴架一，前后两个轴架一之间转动连接有设置于轴架一外侧的门型框一，以及设置于轴架一内侧的门型框二，门型框一和门型框二左右对称设置，两组成像采集模组分别设置于门型框一和门型框二上。
5、进一步，门型框一上固定有铰接于轴架一内的内齿盘一，门型框二上固定有铰接于轴架一内的内齿盘二，且内齿盘二与内齿盘一同轴设置，同一轴架一上铰接的内齿盘一和内齿盘二前后对称设置，轴架一内转动安装有相互啮合的齿轮一和齿轮二，齿轮一与内齿盘一相啮合，齿轮二与内齿盘二相啮合，内齿盘一和内齿盘二的尺寸相同，齿轮一和齿轮二的尺寸相同，机台的外侧安装有用于驱动内齿盘一旋转的伺服电机一。
6、进一步，内齿盘一的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一，前后两个轴架一之间转动安装有设置于轴杆一下方的轴杆二，且轴杆二的两端分别与前后两个轴杆一之间传动连接有传动带，轴杆二与伺服电机一的驱动轴传动连接。
7、进一步，轴杆二的端头上固定安装有蜗轮，且蜗轮的外侧啮合有固定安装于伺服电机一驱动轴上的蜗杆。
8、进一步，机台上竖直固定有位于门型框一和门型框二中间位置的轴架二，且轴架二的顶端转动安装有纵向设置的毛刷辊，毛刷辊的位置高度与成像采集模组调整后位置高度相适配，机台上安装有用于驱动毛刷辊旋转的伺服电机二。
9、进一步，机台上安装有设置于主电动输送带进口和成像采集区之间的拨摊组件，且拨摊组件包括与机台固定连接，并设置于主电动输送带前后两侧的轴架三，轴架三的顶端转动安装有纵向设置于主电动输送带上方的轴杆三，且轴杆三上固定安装有多个均匀分布的拨摊轮，机台上固定安装有用于驱动轴杆三旋转的伺服电机三。
10、进一步，拨摊轮包括与轴杆三同轴固定的轮芯，且轮芯的外侧环绕分布有多个杆套，杆套内滑动插接有延伸至外侧的杆架，杆套内安装有用于对杆架弹性支撑的弹簧，相邻两个拨摊轮之间存在角度偏差，且角度偏差设置为同一拨摊轮内相邻两个杆架之间偏转角的一半。
11、本专利技术还提供一种基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统的方法，该方法包括以下步骤：
12、s1、进行煤矸石的分选操作，待筛选的原料通过主电动输送带的进口加入，主电动输送带通电启动后将进入其上方的原料自左向右进行输送操作，当原料被输送至成像采集区范围内时；
13、s2、设置于成像采集区上方成像采集模组内的多种类型的成像模块对原料进行成像采集，对应生成的原料动态输送图像在服务器内整个为供识别分选机械手参照的动态筛选图像，内部对矸石和煤的位置坐标进行标记，原料输送后经过识别区时，通过识别分选机械手对经过识别区的煤进行抓取，实现矸石和煤的分选。
14、相比于现有技术，本申请的优点在于：
15、（1）本申请通过将成像采集区设置于主电动输送带上原料的输送轨迹上，并将包含有x射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块的成像采集模组安装在成像采集区上方，通过成像采集模组内的多种成像模块对匀速输送的原料进行多种图像采集生成三种不同参考依据的原料动态输送图像，再相互参考结合汇总成动态筛选图像，对原料内的矸石和煤进行更加精准的定位，有利于提升自煤矸石内分拣煤的精准性，无需重复循环多次进行分拣操作，有利于提升分拣作业的效率，且两组成像采集模组左右对称设置，朝向相对，采集的数据相互验证，可以进一步提升该系统运行时对煤矸石与煤识别判定的精准性。
16、（2）通过在每个识别分选机械手的两侧均设置有与主电动输送带相互垂直的副电动输送带，并设置识别分选机械手抓取煤后放置于就近的副电动输送带上，使其偏转角度可以小于90°，有利于减小识别分选机械手运行过程中的摆动幅度，在一定程度上提升了识别分选机械手对煤矸石内煤分拣抓取的效率。
17、（3）通过将左右两组成像采集模组分别设置于左右对称设置的门型框一和门型框二上，并设置轴架一内轴向对称的齿轮一和齿轮二相啮合，配合齿轮一与内齿盘一内的啮合连接，以及齿轮二与内齿盘二内的啮合连接，可以通过伺服电机一驱动内齿盘一和内齿盘二相对旋转带动门型框一和门型框二同步相对摆动，进而实现对左右两组成像采集模组偏转角度的同步相对调整，有利于提升该系统运行时调节左右两组成像采集模组的协同便捷性，且通过对左右两组成像采集模组的偏转调整，使其可以根据分选原料的类型调整至最佳成像采集状态，有利于进一步提升该系统运行过程中成像采集时的精准性。
18、（4）通过设置有轴杆二和传动带的传动连接，带动前后两个内齿盘一上同轴固定的轴杆一旋转，可以为前后两个内齿盘一同时进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，包括机台（1）和用于对数据分析的服务器，所述机台（1）上安装有主电动输送带（101），且主电动输送带（101）的左右两端分别设置为进口和出口，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：每个所述识别分选机械手（105）的两侧对称设置有与主电动输送带（101）垂直设置的副电动输送带（106），所述识别分选机械手（105）自主电动输送带（101）向副电动输送带（106）方向单次旋转的角度小于90°。
3.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述调整组件（2）包括固定安装于机台（1）上，并对称设置于主电动输送带（101）前后两侧的轴架一（201），前后两个所述轴架一（201）之间转动连接有设置于轴架一（201）外侧的门型框一（202），以及设置于轴架一（201）内侧的门型框二（203），所述门型框一（202）和门型框二（203）左右对称设置，两组所述成像采集模组（103）分别设置于门型框一（202）和门型框二（203）上。
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5.根据权利要求4所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述内齿盘一（204）的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一（208），前后两个所述轴架一（201）之间转动安装有设置于轴杆一（208）下方的轴杆二（209），且轴杆二（209）的两端分别与前后两个轴杆一（208）之间传动连接有传动带（210），所述轴杆二（209）与伺服电机一（213）的驱动轴传动连接。
6.根据权利要求5所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述轴杆二（209）的端头上固定安装有蜗轮（211），且蜗轮（211）的外侧啮合有固定安装于伺服电机一（213）驱动轴上的蜗杆（212）。
7.根据权利要求3所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述机台（1）上竖直固定有位于门型框一（202）和门型框二（203）中间位置的轴架二（214），且轴架二（214）的顶端转动安装有纵向设置的毛刷辊（215），所述毛刷辊（215）的位置高度与成像采集模组（103）调整后位置高度相适配，所述机台（1）上安装有用于驱动毛刷辊（215）旋转的伺服电机二（216）。
8.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述机台（1）上安装有设置于主电动输送带（101）进口和成像采集区（102）之间的拨摊组件（3），且拨摊组件（3）包括与机台（1）固定连接，并设置于主电动输送带（101）前后两侧的轴架三（301），所述轴架三（301）的顶端转动安装有纵向设置于主电动输送带（101）上方的轴杆三（302），且轴杆三（302）上固定安装有多个均匀分布的拨摊轮（303），所述机台（1）上固定安装有用于驱动轴杆三（302）旋转的伺服电机三（304）。
9.根据权利要求8所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述拨摊轮（303）包括与轴杆三（302）同轴固定的轮芯（3031），且轮芯（3031）的外侧环绕分布有多个杆套（3032），所述杆套（3032）内滑动插接有延伸至外侧的杆架（3033），所述杆套（3032）内安装有用于对杆架（3033）弹性支撑的弹簧（3034）。
10.根据权利要求9所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：相邻两个所述拨摊轮（303）之间存在角度偏差，且角度偏差设置为同一拨摊轮（303）内相邻两个杆架（3033）之间偏转角的一半。
11.一种根据权利要求1-10任一项所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，包括机台（1）和用于对数据分析的服务器，所述机台（1）上安装有主电动输送带（101），且主电动输送带（101）的左右两端分别设置为进口和出口，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：每个所述识别分选机械手（105）的两侧对称设置有与主电动输送带（101）垂直设置的副电动输送带（106），所述识别分选机械手（105）自主电动输送带（101）向副电动输送带（106）方向单次旋转的角度小于90°。
3.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述调整组件（2）包括固定安装于机台（1）上，并对称设置于主电动输送带（101）前后两侧的轴架一（201），前后两个所述轴架一（201）之间转动连接有设置于轴架一（201）外侧的门型框一（202），以及设置于轴架一（201）内侧的门型框二（203），所述门型框一（202）和门型框二（203）左右对称设置，两组所述成像采集模组（103）分别设置于门型框一（202）和门型框二（203）上。
4.根据权利要求3所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述门型框一（202）上固定有铰接于轴架一（201）内的内齿盘一（204），所述门型框二（203）上固定有铰接于轴架一（201）内的内齿盘二（205），且内齿盘二（205）与内齿盘一（204）同轴设置，同一所述轴架一（201）上铰接的内齿盘一（204）和内齿盘二（205）前后对称设置，所述轴架一（201）内转动安装有相互啮合的齿轮一（206）和齿轮二（207），所述齿轮一（206）与内齿盘一（204）相啮合，所述齿轮二（207）与内齿盘二（205）相啮合，所述内齿盘一（204）和内齿盘二（205）的尺寸相同，所述齿轮一（206）和齿轮二（207）的尺寸相同，所述机台（1）的外侧安装有用于驱动内齿盘一（204）旋转的伺服电机一（213）。
5.根据权利要求4所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别系统，其特征在于：所述内齿盘一（204）的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一（208），前后两个所述轴架一（201）之间转动安装有设置于轴杆一（208）下方的轴杆二（209），且轴杆二（209）的两...
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