[发明专利]一种应用于煤岩自动化检测的焦距自动识别及控制方法

权利要求书

1.一种应用于煤岩自动化检测的焦距自动识别及控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将煤岩光片上分成9个均匀分布的焦距识别区，从左上角开始进行标号依次命名为A区、B区、C区、D区、E区、F区、G区、H区以及I区，由A区开始依次进行拍摄，通过安装在显微镜上的高精度摄像机拍摄对应焦距识别区的不同焦距位置的煤岩显微图片，焦距位置由安装在显微镜Z轴上的调焦电机控制，焦距位置以显微镜Z轴调焦座标的高度来表示，单位为调焦电机脉冲数，正转为正值，反转则为负值；

步骤2：将所得每个识别区的显微图片按组别分别输入到电脑中，电脑对每一张煤岩显微图片中非边缘区域的每一像素点的灰度值通过以下公式进行计算：

J1 = (-1)*A + (-2)*D + (-1)*G + 1*C + 2*F + 1*I 公式1；

J2 = (-1)*A + (-2)*B + (-1)*C + 1*G + 2*H + 1*I 公式2；

公式3；

其中，J1代表显微图片竖直方向左右两边缘区域焦距识别区每一像素点的灰度值，J2代表显微图片水平方向上下两边缘区域焦距识别区每一像素点的灰度值，E代表显微图片非边缘区域每一像素点的灰度值，将一张煤岩显微图片中所有像素E值求和，即可得到整张煤岩显微图片的灰度值，即J值；

步骤3：电脑计算完所有的J值后，对比同一识别区内不同焦距位置煤岩显微图片的J值，取最大J值图片对应的焦距位置为当前区域准焦值，并记下其座标值根据不同识别区的名称依次记录为Z_A、Z_B、Z_C、Z_D、Z_E、Z_F、Z_G、Z_H、Z_I；

步骤4：然后电脑取其中任意三点区域的坐标：(X1, Y1, Z1)， (X2, Y2, Z2)，(X3,Y3,Z3)，建立方程组：

a0*X1+a1*Y1+ a2*Z1=-A

a0*X2+a1*Y2+ a2*Z2=-A

a0*X3+a1*Y3+ a2*Z3=-A

解该方程组, 则可确定方程式中的待定常数a0、a1、 a2的准确数值，取多种不同三点组合计算，最终求出每一个常数平均值；

步骤5：求得常数a0、a1、 a2的准确数值后，开始全自动检测，首先将光片中心区域座标值定为（0，0），然后运动到A区的起始位置开始依次检测，在运动过程中，可根据对应识别区的X 、Y坐标，通过公式：a0*X+a1*Y+ a2*Z=-A来计算对应的理论Z轴高度，即准焦位置；

步骤6：得到理论Z轴高度后通过公式：调焦电机调节脉冲数 = 目前Z轴实际高度 - 理论计算Z值计算出调焦电机调节脉冲数，当电机调节脉冲数为正则控制调焦电机正转调节，当电机调节脉冲数为负则控制调焦反转调节，从而实现煤岩全自动检测过程精密控焦。

2.根据权利要求1所述的一种应用于煤岩自动化检测的焦距自动识别及控制方法，其特征在于：对焦距识别区进行拍摄时，采用以下方法进行拍摄：改变初始值上下6-10个焦距位置连续拍摄多张煤岩光片显微图片。