[发明专利]一种基于双能X射线矿石智能分选设备和方法

说明书

本发明公开了一种基于双能X射线矿石智能分选设备和方法。本发明包括布料装置、识别装置、执行装置、除尘系统、散热系统和X射线隔离保护系统；识别装置包括设置在传动皮带上方的双能X射线发生装置和双能X射线发生装置直射点下方的双能X射线探测器；执行装置由电磁阀、分选气缸和喷嘴构成，用于控制高压风在目标矿石在抛出过程中对矿石进行喷吹击打。本发明通过图像采集获取好料和废料图片作为深度学习模型训练样本集，对采集的矿石样本图像进行处理，找到目标区域并进行分割后，将小目标图像送入训练好的分类模型中，对比识别为好料和废料的置信度，根据多分类信息融合后的类别，确定物料种类，提高了矿石分选效率，同时节能环保。

技术领域

本发明属于矿石分选技术领域，特别是涉及一种基于双能X射线矿石智能分选设备和方法。

背景技术

随着现代工业各领域的快速发展，市场对于矿石、尤其金属矿石的需求量越来越大，同时，对于矿石的品味要求也越来越高，然而现在很多矿场开采方式仍比较落后，矿石分选由人工拣选完成，工人需要忍受长时间的机器噪音和灰尘感染，且方式生产效率低、分选的经济成本高、分选精度也比较低。近几年，利用CCD相机和X射线的成像方式，该方式利用不同密度的原料在X射线照射下的衰减度不同，呈现不同投射强度，从而生成不同灰度特征的图像，然后利用融合信息对物料分类识别。然而，这种图像识别方式受环境和光源影响较大，算法鲁棒性较差，对于物料、连接、重合或者遮挡等问题无法解决，因而具有一定的缺陷和不足。

为了解决传统选矿方式和精度方面的缺陷和不足，现提供一种基于双能X射线矿石智能分选设备和方法。该设备采用高规格的光交射源，集成高压发生器、X射线管、控制电路和散热系统，信号更均匀、穿透力更强；同时，图像采集装置选用进口高性能双能X射线探测器，全光谱多谱段扫描成像，图像信噪比更高，物料特征更加突出；物料分类识别通过深度学习神经网络物品识别技术对矿石图像进行分析识别，并融合物料纹理特征和密度分布特征、粒度大小、K值、占空比等信息，准确度较高；执行装置通过准确控制高压风对废料、杂质进行喷吹，实现精确、高效、节能的全自动矿石干选。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双能X射线矿石智能分选设备和方法，通过图像采集获取好料和废料图片作为深度学习模型训练样本集，对采集的矿石样本图像进行处理，找到目标区域并进行分割后，将小目标图像送入训练好的分类模型中，解决了现有的矿石和废石不容易区分、人工干选效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于双能X射线矿石智能分选设备，包括布料装置、识别装置、执行装置、除尘系统、散热系统和X射线隔离保护系统，

所述布料装置，用于从振动斗将矿石输入料口，通过布料驱动电机将矿石均匀平摊到传动皮带上；

所述识别装置包括设置在传动皮带上方的双能X射线发生装置和双能X射线发生装置直射点下方的双能X射线探测器；

所述执行装置由电磁阀、分选气缸和喷嘴构成，用于控制高压风在目标矿石在抛出过程中对矿石进行喷吹击打；

所述除尘系统安装在振动斗上，用于对矿石输送过程中灰尘进行除尘；

所述散热系统安装在识别装置上，用于对双能X射线发生装置工作过程中产生的热量进行散热；

所述X射线隔离保护系统为罩设在双能X射线发生装置外部的铅房，用于防止X射线对人体造成伤害。

优选地，所述双能X射线探测器采用凹槽式底座进行固定；所述凹槽式底座，用于根据射线入射角调整探测器的排版弧度，纠正物料成像发生的变形。

优选地，所述执行装置的喷嘴为高压风喷嘴；所述高压风喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置和形状信息，智能控制相应位置的多个高压风喷嘴开合状态及开合时间。