[发明专利]基于图像分割的产量计量方法、装置及系统

说明书

本发明提供了一种基于图像分割的产量计量方法、装置及系统，该方法包括：获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对视频的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；根据矿石分割结果确定视频对应的矿石总面积；根据矿石总面积及预设的估计模型，估计得到目标时段的矿石产量。本发明通过图像分割方法对包括传送带输送矿石视频中的图像帧进行图像分割，然后基于图像分割结果确定目标时段内矿石总面积，根据该矿石总面积及估计模型可以得到目标时段的矿石产量，通过视频采集及识别的非接触方式实时检测产量，不易受矿石开采的复杂环境影响，计量精度较高，产量计量成本低。

技术领域

本发明涉及产量计量技术领域，具体而言，涉及一种基于图像分割的产量计量方法、装置及系统。

背景技术

煤炭作为近代以来广泛使用的主要能源之一，在能源供应体系中处于十分重要的战略地位。通过合理准确地采集得到煤炭产量数据，可以为政府部门和行业企业提供数据信息服务，在企业安全生产管理、调控煤炭产能、加强税收征管和超限超载治理等方面均能够发挥重要作用。

煤炭开采过程中主要依赖皮带进行运输，对采煤量称量通常采用电子皮带秤等连续称重方式。然而，皮带易受到井下温度、湿度变化影响产生形变、松弛等变化，导致计量数据不准确，需要定期调校；而且煤炭在皮带上分布不均匀，导致对传感器冲击大，磨损严重，也会导致计量数据不准确。

发明内容

本发明解决是现有皮带称重方法，存在产量计量不准确的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种基于图像分割的产量计量方法，所述方法包括：获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积；根据所述矿石总面积及预设的估计模型，估计得到所述目标时段的矿石产量。

可选地，所述对从所述视频中提取的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果，包括：确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长；根据所述运行时长和所述视频的帧率确定间隔帧数；以所述间隔帧数为间隔提取所述视频中的多个图像帧；将提取的各所述图像帧输入预先训练的实例分割算法模型，得到各所述图像帧的矿石分割结果。

可选地，所述确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长，具体包括：获取所述传送带的实际运行速度和所述视频范围中的传送带的实际长度；根据所述实际长度和所述实际运行速度，计算得到运行时长；或者，将所述视频的任意相邻图像帧中目标点移动的像素距离除以所述相邻图像帧的时间间隔，计算得到所述传送带的像素速度；获取所述视频范围中的传送带的像素长度；根据所述像素长度和所述像素速度，计算得到运行时长。可选地，所述根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积，包括：将各所述图像帧的矿石分割结果对应的矿石面积求和，得到所述视频对应的矿石总面积。

可选地，所述方法还包括：根据历史时段内视频对应的矿石总面积及矿石产量，进行线性回归拟合得到所述预设的估计模型。

可选地，所述预设的估计模型如下：

M＝β*S+α

其中，M为矿石产量，S为矿石总面积，α为截距，β为斜率。

本发明提供一种基于图像分割的产量计量装置，所述装置包括：图像分割模块，用于获取目标时段内传送带输送矿石的视频，及对所述视频的多个图像帧进行图像分割得到矿石分割结果；面积确定模块，用于根据所述矿石分割结果确定所述视频对应的矿石总面积；产量估计模块，用于根据所述矿石总面积及预设的估计模型，估计得到所述目标时段的矿石产量。

可选地，所述图像分割模块，具体用于：确定所述视频中传送带上的任一像素点自进入视频范围到离开视频范围的运行时长；根据所述运行时长和所述视频的帧率确定间隔帧数；以所述间隔帧数为间隔提取所述视频中的多个图像帧；将提取的各所述图像帧输入预先训练的实例分割算法模型，得到各所述图像帧的矿石分割结果。