[发明专利]智能选矸方法及装置

说明书

本发明公开智能选矸方法及装置，属于煤矿分选技术领域，本发明的选矸方法，包括以下步骤：对毛煤初级筛选，并控制筛选后毛煤落料速度，分量落料；工业相机对分量落料的毛煤进行图像采集并发送控制单元，控制单元根据图像数据计算矸石位置并控制第一机械手移除矸石；对排除矸石后的毛煤进行二次图像获取及分析。本发明还公开了智能选矸装置，本发明对毛煤进行预筛分处理后进行智能排矸石，实现了毛煤选矸作业的同时排出大、小粒度矸石，并有效避免误因粉尘、煤泥等造成选矸误判结果出现，提高矸石分选效率和质量。

技术领域

本发明属于煤矿分选技术领域，具体涉及一种智能选矸方法及装置。

背景技术

近年来，随着放顶煤开采技术的推广和矿井开拓深度的加大，毛煤中的矸石量也随之加大，有些矿井原煤的含矸率已上升到原来的2～3倍。我国现行的选煤厂中几乎都设有原煤准备车间，而绝大部分未建选煤厂的矿井也设有原煤选矸车间，随着部分矿井开采出的原煤含矸率的上升,原设计的筛分拣矸系统已不能适应现行矿井生产和煤质要求，严重制约矿井的发展和产品的销售。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种智能选矸方法，对毛煤进行预筛分处理后进行智能排矸石，实现了毛煤选矸作业的同时排出大、小粒度矸石，并有效避免误因粉尘、煤泥等造成选矸误判结果出现，提高矸石分选效率和质量。

本发明为实现上述第一个目的所采取的技术方案为：智能选矸方法，包括以下步骤：

-对毛煤初级筛选，并控制筛选后毛煤落料速度，分量落料；

-工业相机对分量落料的毛煤进行图像采集并发送控制单元，控制单元根据图像数据计算矸石位置并控制第一机械手移除矸石；

-对排除矸石后的毛煤进行二次图像获取及分析。

本发明通过对毛煤进行初级筛选处理可对粒度较小的毛煤和矸石进行快速排出，降低后续智能排矸时的工作量，通过初级过筛工作将毛煤含矸率降低8％～9％左右，并对毛煤落料速度进行控制使毛煤在传送装置上呈多条类似规则的直线排布，有效提高矸石排除效率，便于工业相机对传送装置上的毛煤进行图像获取，也由于类似直线排布的方式可降低图像识别矸石的困难，通过控制单元对工业相机52传输的图像数据进行分析判断得出图像中毛煤是否存在矸石，在判断得出存在矸石的结果后，控制单元通过控制第一机械手将矸石移除，在排矸后对毛煤进行二次图像获取及分析工作，来对毛煤进行检查处理，以避免第一次矸石排除时出现的误判导致矸石未排除的情况出现或者因矸石表面存在煤粉或泥煤导致误判的情况出现，有效降低原煤中的含矸率。

可选的，控制单元对接收图像数据处理流程为：图像输入、图像预处理、图像特征提取、图像识别分类和输出结果；

其中，图像预处理步骤中将获取的图像转化为灰度图像并绘制图像灰度直方图，采用修整公式对直方图修整。

本发明将获取的图像像素的R、G、B分量值处理至相同获得灰度图像，以此来加快图像处理速度，通过对绘制的图像灰度直方图进行修整处理来增强图像，便于后续的特征提取处理，避免矸石表面的粉尘影响图像识别，在识别过程中利用原煤和矸石灰度后的灰度级不同进行识别矸石及其位置，具体建立矸石灰度图像样本组，将获取并处理后的灰度图像与样本组中的矸石灰度图形进行比对识别，确定获取图像中矸石及矸石的位置，便于控制机械手对矸石进行准确移除。

可选的，采用修整公式对直方图修整步骤如下：

1)计算灰度级出现概率：

式中，K为灰度级，N为原图像像素总数，r_k表示第K个灰度级，n_k表示图像中灰度级r_k出现的像素个数；

2)计算原图像的灰度累计分布函数：