[发明专利]基于图像识别技术的煤矸识别方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种基于图像识别技术的煤矸识别方法、装置及系统，该方法包括：获取煤与矸石混合物的图像，对图像进行图像分割得到分割结果；根据分割结果对应的图像特征进行煤矸识别，该图像特征包括以下至少一项：图像的颜色特征、图像的纹理特征、图像的像素方差特征。本发明通过基于图像识别技术进行煤矸识别，不需要设置复杂的硬件设备，硬件设备部署容易、对环境没有污染、成本相对较低且精确率较高。

技术领域

本发明涉及煤矸分离技术领域，具体而言，涉及一种基于图像识别技术的煤矸识别方法、装置及系统。

背景技术

在煤炭生产过程中，直接开采出的原煤中经常会含有一定比例(一般10％-30％之间)的矸石。矸石通常密度大、发热量小，对原煤质量影响较大，需要将矸石从煤中分离出来。

目前煤矸分离的技术很多，主要依据是煤与矸石物理性质的不同进行选矸。这些物理性质包括：密度、硬度、灰度、纹理、导磁性、辐射性及摩擦系数等。传统的选取方法有干选法和湿选法两类，其中干选法主要包括：人工拣选、选择性破碎法、风力选煤法、射线透视法和磁选法等；湿选法主要包括：重介质选煤法。

传统的选矸法在生产成本、生产环境等方面存在不足，例如，人工拣选法存在噪声大、粉尘浓、环境差、劳动强度大等职业危害问题；风力选煤法对煤的体积要求非常高；射线透视法对环境和人体伤害巨大。

发明内容

本发明解决是传统的选矸法在生产成本、生产环境等方面存在不足的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种基于图像识别技术的煤矸识别方法，所述方法包括：获取煤与矸石混合物的图像，对所述图像进行图像分割得到分割结果；根据所述分割结果对应的图像特征进行煤矸识别；其中，所述图像特征包括以下至少一项：图像的颜色特征、图像的纹理特征、图像的像素方差特征。

可选地，所述对所述图像进行图像分割得到分割结果，包括：根据预设分割算法对所述图像进行图像分割，得到分割对象；所述分割对象包括轮廓及煤矸类别；所述根据所述分割结果对应的图像特征进行煤矸识别，包括：根据所述分割对象对应的图像特征进行煤矸识别，以验证所述分割对象的煤矸类别是否正确。

可选地，获取所述分割结果对应目标的重量及体积，及根据所述重量及所述体积计算所述目标的密度；根据所述目标的密度、煤的密度、矸石的密度，验证所述煤矸识别的结果是否正确。

可选地，所述根据所述分割结果对应的图像特征进行煤矸识别，所述图像特征为图像的颜色特征，包括：确定所述分割结果中像素值在预设像素值范围内的目标像素点；根据所述目标像素点的面积与预设面积阈值的大小关系，确定所述分割结果对应于煤或矸石。

可选地，所述图像特征为图像的纹理特征，所述根据所述分割结果对应的图像特征进行煤矸识别，包括：通过灰度共生矩阵提取所述分割结果的纹理特征；若所述纹理特征对应的数值在第一纹理范围内，则确定所述分割结果对应于煤；第一纹理范围为预先确定的煤图像的纹理特征对应的数值范围；若所述纹理特征对应的数值在第二纹理范围内，则确定所述分割结果对应于矸石；第二纹理范围为预先确定的矸石图像的纹理特征对应的数值范围。

可选地，所述图像特征为图像的像素方差特征，所述根据所述分割结果对应的图像特征进行煤矸识别，包括：对所述分割结果进行形态学膨胀处理，得到膨胀后图像；计算所述膨胀后图像的像素值的方差；若所述方差在第一方差范围内，则确定所述分割结果对应于煤；所述第一方差范围为预先确定的煤图像的方差范围；若所述方差在第二方差范围内，则确定所述分割结果对应于矸石；所述第二方差范围为预先确定的矸石图像的方差范围。

可选地，在所述对所述分割结果进行形态学膨胀处理，得到膨胀后图像的步骤之后，所述方法还包括：对所述膨胀后图像进行池化处理，并计算池化后图像的像素值的方差。