[发明专利]基于红外光谱测量的煤矸石识别方法及系统

说明书

本发明涉及基于红外光谱测量的煤矸石识别方法及系统，该方法包括采集煤矸石样本，得到红外光谱图；据红外光谱图获取对比波段Ai、参考波段Bi以及煤在对比波段Ai与参考波段Bi下的辐射光谱强度比值Mi、矸石在对比波段Ai与参考波段Bi下的辐射光谱强度比值Gi，i＝1～n，依据波段Ai和Bi，制作对应的带通滤波器，并加载在红外相机上，对待测矿物进行图像采集；对图像进行处理，得到对比波段Ai和参考波段Bi下待测矿物的辐射光谱强度比值，并与Mi和Gi比较，判断待测矿物为煤或矸石；或者，依据Mi和Gi确定参考阈值P，对图像进行处理，得到对比波段Ai和参考波段Bi下的待测矿物的辐射光谱强度比值，并与P比较，判断待测矿物为煤或矸石。该方法提高了判断精准度。

技术领域

本发明涉及煤矿技术领域，尤其涉及一种基于红外光谱测量的煤矸石识别方法及系统。

背景技术

煤矸石分离对环境保护和资源高效利用具有重要意义，为了实现安全高效开采，减少对环境的污染，煤矸石的自动化识别和分拣显得尤为重要。

煤矸石识别与分拣方法有多种。以往以人工选捡为主，该种分拣方式由于工作环境恶劣，劳动强度大，且容易存在误选、漏选的问题，已被工业化分拣方式逐渐取代。

工业化分拣方式中的图像处理法在目前运用较多，但其也存在图像处理法还不完善，导致分拣精确度不高，造成浪费的问题。γ射线、X射线分拣方式也偶有被运用，但这类方式对应的设备昂贵，且分拣效率低、有辐射，不安全。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种分拣精确度高、检测速度快、设备易于维护和操作，成本低的基于红外光谱测量的煤矸石识别方法。

本发明的目的还在于提供一种对应的基于红外光谱测量的煤矸石识别系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种基于红外光谱测量的煤矸石识别方法，其特征在于：所述方法包括，

S1、采集煤矸石样本，进行红外光谱检测，得到煤和矸石的辐射光谱强度与波长红外光谱图；

S2、依据辐射光谱强度与波长红外光谱图，获取对比波段Ai、参考波段Bi以及煤在对比波段Ai与参考波段Bi下的辐射光谱强度比值Mi、矸石在对比波段Ai与参考波段Bi下的辐射光谱强度比值Gi，其中，Ai为煤和矸石的辐射光谱强度区分度明显的波段，Bi为煤和矸石的辐射光谱强度平滑特征一致的波段，i＝1～n，n为大于1的自然数；

S3、依据确定的波段Ai和Bi，制作对应的带通滤波器，并加载在红外相机上，对待测矿物进行图像采集；

S4、对所得图像进行分析处理，得到对比波段Ai和参考波段Bi下待测矿物的辐射光谱强度比值，并与S2中的Mi和Gi比较，以判断待测矿物为煤或矸石；

或者，依据Mi和Gi确定参考阈值P，对所得图像进行分析处理，得到对比波段Ai和参考波段Bi下待测矿物的辐射光谱强度比值，并与P比较，以判断待测矿物为煤或矸石，所述P的大小处于Mi和Gi之间。

进一步的，所述i取值为1。

进一步的，所述Ai取值范围为9-10μm，所述Bi取值范围为12-13μm。

进一步的，所述红外相机的工作波长为8-13μm。

进一步的，所述P取值0.897。

一种基于红外光谱测量的煤矸石识别系统，其特征在于：所述系统包括，

装载输送模块，所述装载输送模块用于装载运输待测矿物；

红外相机模块，所述红外相机模块设置在装载输送模块一侧或两侧，用于对待测矿物进行图像采集；