[发明专利]一种有效的井下煤尘检测系统

权利要求书

1.一种有效的井下煤尘检测系统，其特征是，包括煤尘图像采集模块、煤尘图像处理模块、煤尘图像分割模块和煤尘图像识别模块，所述煤尘图像采集模块用于实时采集井下的煤尘图像，所述煤尘图像处理模块用于去除图像中的各种噪声污染，所述煤尘图像分割模块采用基于最大模糊熵的图像分割算法对煤尘图像进行有效的分割，所述煤尘图像识别模块用于对图像中的煤尘颗粒进行识别，从而计算井下的煤尘浓度。

2.根据权利要求1所述的一种有效的井下煤尘检测系统，其特征是，所述煤尘图像处理模块用于去除图像中的各种噪声污染，其采用一种改进权重计算方法的非局部均值的井下图像去噪算法，具体为：

w(x,y)=1Z(x)e(-||u(Nx)-u(Ny)||2,a2*Z(Nx,Ny)h2)]]>

式中，a>0是高斯核函数的标准差，h是滤波参数，N_x和N_y分别表示x和y的方形邻域，表示N_x和N_y邻域之间的高斯加权欧式距离，Z(N_x,N_y)表示N_x和N_y邻域之间的灰度距离，w(x,y)是像素x和像素y相似程度的权重，且0<w(x,y)<1,∑_y∈Iw(x,y)＝1。

3.根据权利要求2所述的一种有效的井下煤尘检测系统，其特征是，所述煤尘图像分割模块采用基于最大模糊熵的图像分割算法对煤尘图像进行有效的分割，包括参数组合搜索单元和分割阈值计算单元，所述参数组合搜索单元用于搜索一组参数组合(a,b)使图像的总模糊熵取最大值，所述分割阈值计算单元用于根据求得的参数组合计算煤尘图像的分割阈值。

4.根据权利要求3所述的一种有效的井下煤尘检测系统，其特征是，所述参数组合搜索单元包括粒子群优化子单元和粒子群变异子单元，所述粒子群优化子单元用于在粒子群算法中引入权重因子的计算，所述粒子群变异子单元在粒子的位置和速度进行更新后，再对部分粒子进行变异操作。