[发明专利]基于多模态成像分析的煤矸石分选系统

说明书

本发明提供一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，包括：煤矸石初筛模块、煤矸石复选模块和运动规划模块；煤矸石初筛模块用于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，将第一定位信息发送至运动规划模块，将目标信息发送至煤矸石复选模块；煤矸石复选模块用于根据目标信息获取多模态图像，将多模态图像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，将第二定位信息发送至运动规划模块；运动规划模块用于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，以控制多机械臂通过协同运动分拣出矸石和杂质。

技术领域

本发明涉及煤矸石分选技术领域，尤其涉及一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统。

背景技术

随着社会经济的发展，洁净煤技术越来受到大家的关注，因此，解决煤矸分选难题就显得至关重要。目前，煤矸分选主要依靠重介选煤和人工选矸两种技术，但在实际生产中，重介选煤存在占地面积大、水资源浪费多等问题，人工选矸存在劳动强度大、工作环境差、易发生事故等问题。因此，迫切需要实现煤矸石智能分选来代替传统分选方法。

现有技术下，煤矸分选大多采用单一的探测方法，主要分为射线探测、电磁探测、振动探测和光学探测等。这些单一的探测方法都有着明显的缺点，其中，X射线探测方法面临煤和矸石的质量、厚度对分选阈值的设定产生一定影响的问题；电磁和振动等探测方法难以适应我国复杂地质的特点；光学探测方法面临煤矸表面多包裹不同厚度的灰分和煤尘影响识别精度的问题。

因此，目前的单一的探测方法很难实现高精度的煤矸分选。

发明内容

本发明提供一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，用以解决现有技术中单一的探测方法，实现高精度的煤矸分选。

本发明提供一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，包括：煤矸石初筛模块、煤矸石复选模块和运动规划模块；其中，所述煤矸石初筛模块用于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，将所述第一定位信息发送至所述运动规划模块，将所述目标信息发送至所述煤矸石复选模块；其中，所述第一定位信息为所述煤矸石初筛模块确定的矸石和杂质定位信息，所述目标信息为所述煤矸石初筛模块确定的偏离设定阈值的目标的定位信息；所述煤矸石复选模块用于根据所述目标信息获取多模态图像，将所述多模态图像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，将所述第二定位信息发送至所述运动规划模块；其中，所述第二定位信息为所述煤矸石复选模块确定的矸石和杂质定位信息；所述运动规划模块用于根据所述第一定位信息和所述第二定位信息进行多机械臂协同运动规划，以控制多机械臂通过协同运动分拣出矸石和杂质。

根据本发明提供的一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，所述煤矸石初筛模块包括X射线成像模块和X射线图像分析模块；其中，所述X射线成像模块用于向所述待检测原煤发射X射线并生成所述待检测原煤的X射线图像；所述X射线图像分析模块用于基于预先确定的煤-矸-杂质判别阈值对所述待检测原煤的X射线图像进行煤-矸-杂质判别，得到所述第一定位信息和所述目标信息。

根据本发明提供的一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，所述X射线成像模块与所述待检测原煤的相对位置，以及所述X射线成像模块的X射线发射强度均根据所述待检测原煤的特征参数调整。

根据本发明提供的一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，所述煤矸石复选模块包括多模态成像模块和多模态图像分析模块；其中，所述多模态成像模块包括可见光成像模块、红外成像模块和深度成像模块中的至少两种，用于根据所述目标信息生成所述偏离设定阈值的目标对应的多模态图像；所述多模态图像分析模块用于将所述多模态图像输入至多模态煤矸石检测模型，得到多模态检测结果，对所述多模态检测结果进行融合，得到第二定位信息。

根据本发明提供的一种基于多模态成像分析的煤矸石分选系统，所述多模态煤矸石检测模型是根据多模态图像样本以及所述多模态图像样本对应的实际检测结果进行训练得到的。