本发明涉及x射线透视技术领域，具体涉及一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测方法及装置。
背景技术：
煤是世界上主要的化石能源之一。从地下开采出来未经处理的煤为原煤，原煤由精煤、中煤、矸石和杂质组成，矸石的主要成分是岩石，密度大、灰分高、发热量小，大多弃置不用。因此，原煤必须经过加工处理方可使用。目前我国主要的选煤手段是人工手选和机器分选，而利用机器分选时，输送带或传动装置上的原煤是互相重叠的，煤和矸石的属性特征会相互干扰，并且会因为重叠造成厚度的不一从而难以区分。
目前，对于煤和煤矸石的分类筛选，现有技术中利用x射线透射原理在线识别煤与煤矸石。如中国公开号cn106493092a公开一种识别煤和煤矸石的方法及设备，能够根据煤和煤矸石的密度不同，利用x射线以及点阵探测器和超声波测距装置的协同作用在线识别煤与煤矸石并进行分拣。但在上述煤和煤矸石识别过程中，输送装置上面煤和煤矸石通过x射线源与点阵探测器之间的区域时，点阵探测器接受x射线强度随物料的密度和厚度变化，以及超声波测距装置连续测量与物料上方的距离，最终通过据x射线强度信号和距离信号(算出物料厚度),通过一定量计算得到物料密度数据，判定物料是煤或煤矸石。上述识别过程，较为适应单视角x射线检测或单一的煤或煤矸石的分选工作，当煤与煤矸石相互重叠时，煤或煤矸石属性特征相互干扰，其重叠厚度影响识别精确性。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测方法及装置，通过获取待检测原煤深度平面多角度透射图像，解决原煤互相重叠时，煤或煤矸石属性特征相互干扰影响识别精确性的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测方法，包括以下方法步骤：
将x射线源和x射线检测器分别布置于待检测原煤两对立侧，并使得x射线源、待检测原煤和x射线检测器三者位于同一直线；
利用x射线源对待检测原煤进行首次射线投影，并获得物体特征点，确定待检测原煤的深度平面；
在一个成像周期内，x射线源和x射线检测器分别在各自维度上沿相反方向做圆周运动，并使得待检测原煤深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器的固定位置，以获得待检测原煤深度平面多角度透射图像；
将待检测原煤深度平面多角度透射图像合成聚焦于同一图像，获得煤或矸石多视角透射图，用于分选煤和矸石。
优选的，所述确定待检测原煤的深度平面步骤中，通过待检测原煤的首次射线投影获得透射图像，找出透射图像的至少三个特征点，根据获得的特征点确定待检测原煤的深度平面。
优选的，所述x射线源和x射线检测器分别在各自维度上沿相反方向做圆周运动步骤中，所述x射线源在水平面做顺时针/逆时针圆周运动，同时所述x射线检测器在水平面做与所述x射线源相协调的逆时针/顺时针圆周运动，并使得待检测原煤深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器的固定位置。
优选的，所述利用x射线源对待检测原煤进行首次射线投影步骤时，所述x射线源位于待检测原煤的正上/下方，发出x射线呈扇面向下/上辐射，同时所述x射线检测器相应的位于待检测原煤的正下/上方，接收来自上方/下方x射线源的扇形透射信息。
优选的，所述圆周运动的圆心位于待检测原煤的中轴线。
本发明同时提供一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测装置，用于实现上述所述的图像检测方法，所述图像检测装置包括x射线源和x射线检测器；所述x射线源用于对待检测原煤进行x射线成像，且x射线源可在待检测原煤上/下方的水平面做圆周运动；所述x射线检测器布置于待检测原煤对立侧，用于接收x射线源的x射线成像，并x射线检测器可在待检测原煤下/上方的水平面沿与x射线源圆周运动做反向圆周运动，且x射线检测器做圆周运动过程中，待检测原煤深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器的固定位置，以获得待检测原煤深度平面多角度透射图像。
优选的，所述图像检测装置还包括图像信息放大电路、子计算机和中枢计算机，所述图像信息放大电路与x射线检测器电性连接，用于突出多角度透射图像中的有效图像信息；子计算机与图像信息放大电路电性连接，用于接收和呈现各个视角的有效图像信息；中枢计算机与各子计算机电性连接，用于将各子计算机的固定图像信息和变动图像信息聚焦于同一图像。
(三)有益效果
本发明具备以下有益效果：
本发明通过在一个成像周期内，x射线源和x射线检测器的协调运动，使得待检测原煤深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器的固定位置，并将多角度透射图像合成聚焦于同一图像，获得煤或矸石多视角透射图，用于分选煤和矸石；本发明较单视角x射线检测或单一的煤或煤矸石的分选工作来说，即使煤与煤矸石相互重叠时，由于通过获得多视角透射图，可有效区别煤和矸石，提高识别精确性。
附图说明
图1为本发明图像检测装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明提供一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测方法，该图像检测方法能够使感兴趣的深度平面进行多个角度透射，以获得待检测原煤2多个视角的x射线检测图，并通过对获得的多视角x射线检测图进行处理，获得煤或矸石的多角度透射信息，以分选煤和矸石。
下面对本发明图像检测方法的具体过程进行描述。
步骤1、将x射线源1和x射线检测器3分别布置于待检测原煤2两对立侧，并使得x射线源1、待检测原煤2和x射线检测器3三者位于同一直线。
步骤2、利用x射线源1对待检测原煤2进行首次射线投影，并获得物体特征点，确定待检测原煤2的深度平面；
步骤3、在一个成像周期内，x射线源1和x射线检测器3分别在各自维度上沿相反方向做圆周运动，并使得待检测原煤2深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器3的固定位置，以获得待检测原煤2深度平面多角度透射图像；
步骤4、将待检测原煤2深度平面多角度透射图像合成聚焦于同一图像，以获得煤或矸石多视角透射图，用以分选煤和矸石。
上述步骤1中，x射线源1和x射线检测器3用于构成本发明图像检测方法的x射线成像系统，与现有技术相同，x射线源1和x射线检测器3分布于待检测原煤2两侧，以通过x射线源1对待检测原煤2进行x射线成像。
在上述步骤2进行首次射线投影时，x射线源1、x射线检测器3和待检测原煤2的位置关系优选为：x射线源1位于待检测原煤2的正上/下方，发出x射线呈扇面向下/上辐射，同时x射线检测器3位于待检测原煤2的正下/上方，接收来自上方/下方x射线源1的扇形透射信息。
以及上述在确定待检测原煤2的深度平面时，通过待检测原煤2的首次射线投影获得透射图像，找出透射图像的至少三个特征点，根据获得的特征点确定待检测原煤2的深度平面。其中，特征点的选取优选为透射图像中颜色突出的点，通过获得特征点信息，以确定深度平面。
在获得深度平面后，需对感兴趣的深度平面进行多个角度透射，以获得待检测原煤2深度平面多角度透射图像，即在步骤3中，x射线源1和x射线检测器3分别在各自维度上沿相反方向做圆周运动，其运动方式优选为：x射线源1在水平面做顺时针/逆时针圆周运动，同时x射线检测器3在水平面做与x射线源1相协调的逆时针/顺时针圆周运动，并使得待检测原煤2深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器3的固定位置。其中，在x射线源1和x射线检测器3的运动过程中，待检测原煤2优选保持不动，且圆周运动的圆心优选位于待检测原煤2的中轴线。例如当待检测原煤2保持不动，且x射线源1沿水平面顺时针旋转至待检测原煤2的右上方时，此时x射线检测器3应沿水平面逆时针旋转至待检测原煤2的左下方，以使得x射线源1、待检测原煤2和x射线检测器3三者位于同一直线，且待检测原煤2深度平面的物体特征点成像在x射线检测器3的固定位置。此处需要说明的是，在上述深度平面的物体特征点多视角成像过程中，位于深度平面以外的点为非特征点，非特征点成像于x射线检测器3的变动位置。
在步骤4中，将待检测原煤2深度平面多角度透射图像合成聚焦，其中，感兴趣深度平面的物体特征点由于多次成像于x射线检测器3的固定位置，其能够清晰聚焦于同一图像；而深度平面以外的点由于成像于x射线检测器3的变动位置，导致其形成模糊图像。根据上述聚焦后图像获得待检测原煤2中煤或矸石的厚度信息，用以分选煤和矸石。
本发明同时公开一种多视角x射线煤和矸石透射图像检测装置，该图像检测装置包括x射线源1、x射线检测器3、图像信息放大电路、子计算机和中枢计算机。
其中x射线源1用于对待检测原煤2进行x射线成像，且x射线源1可在待检测原煤2上/下方的水平面做圆周运动，圆周运动的圆心优选位于待检测原煤2的中轴线。x射线检测器3布置于待检测原煤2对立侧，用于接收x射线源1的x射线成像，并x射线检测器3可在待检测原煤2下/上方的水平面沿与x射线源1圆周运动做反向圆周运动，反向圆周运动的圆心同样位于待检测原煤2的中轴线，且x射线检测器3做圆周运动过程中，待检测原煤2深度平面的物体特征点始终成像在x射线检测器3的固定位置，以获得待检测原煤2深度平面多角度透射图像，用于分选煤和矸石。
图像信息放大电路与x射线检测器3电性连接，用于对获得的待检测原煤2的多角度透射图像进行滤波放大处理，以突出多角度透射图像中的有效图像信息。子计算机与图像信息放大电路电性连接，用于接收和呈现各个视角的有效图像信息，此处需要说明的是，有效图像信息包括多次成像于x射线检测器3固定位置的固定图像信息和成像于x射线检测器3的变动位置的变动图像信息。中枢计算机与各子计算机电性连接，用于将各子计算机的固定图像信息和变动图像信息聚焦于同一图像，其中，固定图像信息由于多次成像于x射线检测器3的固定位置，其能够清晰聚焦于同一图像，形成清晰图像；而变动图像信息，即深度平面以外的点，由于成像于x射线检测器3的变动位置，导致其形成模糊图像。中枢计算机根据获得的清晰图像和模糊图像，利用相应的图像处理方法，得到煤或矸石厚度信息和区分信息，区分信息包括密度和相对原子序数等，以区分煤和矸石，并将区分信息发送至上位机显示，操作者可据此分选煤和矸石。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。