一种基于形状数据库识别的选煤方法及系统与流程

本发明涉及选煤，具体为一种基于形状数据库识别的选煤方法及系统。

背景技术：

1、选煤是指从原煤中分选出符合用户质量要求的精煤的过程，炼焦用煤对灰分、硫分均有一定要求，必须使用经过洗选的精煤，煤的岩相组成以及煤中矿物质的数量、种类、性质和分布状态，都是影响煤的可选性的因素。针对原煤可选性的难易程度，选煤厂常用的工艺有跳汰、重介旋流器、重介浅槽、动筛跳汰、浮选等。其它选煤方法还有风选、螺旋分选等；例如在对煤矸石进行筛选时，利用煤与矸石的比重差异，在水或重介质（重液、重悬浮液）和空气（干法）介质中进行分选。

2、现有的技术中，在进行原煤采集运输的过程中，大块的掺杂物不仅会影响原煤的质量，同时也会给原煤输送带来能量损耗，增加传输带的运输压力，但是现有的技术中缺少在原煤传输时的筛选方法，因此输送带在将原煤输出时，会带有很多大块的杂物，例如矸石，因此需要一种能够在传输过程中能够对大块掺杂物进行有效筛选的选煤方法或系统来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的技术问题之一，通过对传输过程中的图像进行筛选，再对筛选位置进行定位，能够便于对大块掺杂物的位置进行确定，以解决现有的选煤过程中的大块掺杂物的筛选不够及时有效的问题。

2、为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种基于形状数据库识别的选煤系统，包括输送组件、图像获取模块、定位模块以及筛选模块，所述输送组件包括输送带，所述图像获取模块包括设置在输送带上方的摄像头，所述定位模块包括若干射频定位器以及射频接收器，若干射频定位器分别设置在输送带的一侧，若干射频定位器呈等距排列，所述射频接收器用于接收射频定位器穿过时的信号，当接收到射频定位器穿过时的信号时，启动摄像头获取图像；

3、所述筛选模块包括形状数据库、图像筛选单元以及掺杂物定位单元，所述形状数据库内存储有若干组大块掺杂物的形状图，所述形状数据库用于对大块掺杂物的形状图进行特征提取，建立大块掺杂物的特征模型；所述图像筛选单元配置有图像筛选策略，所述图像筛选策略包括：将获取到的图像进行灰度化处理，将灰度化处理后的图像设定为待筛选图像，将待筛选图像进行物体轮廓划分，将轮廓面积大于第一面积阈值的物体轮廓设定为待筛选轮廓，将待筛选轮廓与形状数据库内的特征模型进行比对，将比对结果在第一差值范围内的待筛选轮廓进行标记；

4、所述掺杂物定位单元用于基于射频接收器接收到的信号与获取到的图像位置进行结合分析，得到图像中标记后的待筛选轮廓的定位位置。

5、进一步地，所述图像获取模块配置有图像获取策略，所述图像获取策略包括：将获取到的图像中的输送带的长度设置为拍摄长度，将每两个射频定位器之间的距离设置为启动长度，当射频接收器接收到射频定位器穿过时的信号时，输出图像获取信号，摄像头接收到图像获取信号时获取一次图像，其中，拍摄长度大于启动长度。

6、进一步地，所述定位模块配置有定位标记策略，所述定位标记策略包括：沿输送带输送方向的反方向依次对射频定位器进行标记，分别标记为sp1至spn，其中，n为若干射频定位器的数量；

7、将摄像头获取到的图像根据图像获取信号对应的射频定位器的标号依次设定为spt1至sptn；

8、其中，射频接收器设置在输送带的长度方向的中间位置。

9、进一步地，所述形状数据库配置有特征模型建立策略，所述特征模型建立策略包括：从大块掺杂物的形状图中提取大块掺杂物的轮廓，将大块掺杂物的轮廓设定为特征参照轮廓；

10、以特征参照轮廓的任意位置作为划分起点，设定第一划分距离，从特征参照轮廓的划分起点依次间隔第一划分距离确定若干轮廓点；

11、当依次确定的轮廓点与划分起点之间的距离小于或等于第一划分距离时，停止划分；

12、从划分起点开始依次选取三个轮廓点进行连线，获取三个轮廓点之间连线的夹角，设定为轮廓点夹角，当轮廓点夹角小于等于第一夹角阈值时，记为一个拐点数；

13、统计特征参照轮廓的拐点总数，将若干特征参照轮廓中的拐点总数中的最小值和最大值分别设定为第一拐点数值和第二拐点数值，将第一拐点数值和第二拐点数值之间的范围设定为拐点数范围；

14、将拐点数范围按照第一划分数量进行划分，得到若干拐点数分布间隔，建立拐点数分布直方图，将分布数量最多的拐点数分布间隔设定为参照拐点数间隔，将参照拐点间隔作为特征模型中的比对参数。

15、进一步地，所述图像筛选策略还包括：将待筛选轮廓根据特征模型进行处理得到待筛选轮廓的拐点数量，设定为待筛选数量，将待筛选数量与参照拐点间隔进行比对，当待筛选数量属于参照拐点间隔内时，将待筛选轮廓标记为掺杂物轮廓；其中，第一差值范围为拐点参照间隔，比对结果为待筛选数量。

16、进一步地，所述掺杂物定位单元配置有掺杂物定位策略，所述掺杂物定位策略包括：将输送带的上表面设定为输送面；

17、建立输送二维坐标系，将输送面的长度方向与输送二维坐标系的x轴保持平行置入输送二维坐标系中；设定第一长度单位作为输送二维坐标系的x轴和y轴的划分单位；

18、将射频接收器的位置与输送面进行对应，得到射频接收器在输送二维坐标系中的坐标；

19、当接收到掺杂物轮廓信息时，将接收到掺杂物轮廓信息的时间点作为筛选终点时间点，将掺杂物轮廓所处的图片对应的射频接收器接收射频定位器穿过时的信号的时间点设置为筛选起始时间点；

20、将掺杂物轮廓对应到筛选起始时间点所在的输送面上，选取掺杂物轮廓内的任意一点作为掺杂物参照坐标；

21、获取输送带的传输速度，将筛选起始时间点与筛选终点时间点之间的差值设定为传输时间，将传输速度乘以传输时间得到传输距离，将掺杂物参照坐标中的x轴坐标加上传输距离得到掺杂物传输坐标，根据掺杂物传输坐标确定掺杂物定位位置；其中；掺杂物定位位置为图像中标记后的待筛选轮廓的定位位置。

22、第二方面，本发明还提供一种基于形状数据库识别的选煤方法，选煤方法配置有输送组件、摄像头、若干射频定位器以及射频接收器，输送组件包括输送带，摄像头设置在输送带上方，若干射频定位器分别设置在输送带的一侧，若干射频定位器呈等距排列；

23、选煤方法包括如下步骤：

24、通过射频接收器接收射频定位器穿过时的信号，当接收到射频定位器穿过时的信号时，启动摄像头获取图像；

25、通过形状数据库获取若干组大块掺杂物的形状图，对大块掺杂物的形状图进行特征提取，建立大块掺杂物的特征模型；

26、将获取到的图像进行灰度化处理，将灰度化处理后的图像设定为待筛选图像，将待筛选图像进行物体轮廓划分，将轮廓面积大于第一面积阈值的物体轮廓设定为待筛选轮廓，将待筛选轮廓与形状数据库内的特征模型进行比对，将比对结果在第一差值范围内的待筛选轮廓进行标记；

27、基于射频接收器接收到的信号与获取到的图像位置进行结合分析，得到图像中标记后的待筛选轮廓的定位位置。

28、本发明的有益效果：本发明通过形状数据库获取若干组大块掺杂物的形状图，对大块掺杂物的形状图进行特征提取，建立大块掺杂物的特征模型，通过特征模型能够便于特征比对，提高了比对过程的处理效率，从而有助于提高筛选的及时性；

29、本发明通过将获取到的图像进行灰度化处理，将灰度化处理后的图像设定为待筛选图像，将待筛选图像进行物体轮廓划分，将轮廓面积大于第一面积阈值的物体轮廓设定为待筛选轮廓，将待筛选轮廓与形状数据库内的特征模型进行比对，将比对结果在第一差值范围内的待筛选轮廓进行标记，该设计能够将大块的掺杂物进行提取，然后再进行特征比对，能够降低比对过程中的处理量，提高处理效率；

30、本发明通过射频接收器接收射频定位器穿过时的信号，当接收到射频定位器穿过时的信号时，启动摄像头获取图像，然后基于射频接收器接收到的信号与获取到的图像位置进行结合分析，得到图像中标记后的待筛选轮廓的定位位置，该设计能够便于对传输过程中的掺杂物进行动态位置定位，有助于提高自动化筛选的位置准确度。

31、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。