CN111855658A - 一种煤岩识别仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤岩识别仪，包括机壳，机壳的中部为检测识别工位，该检测识别工位的底部设有料盘，料盘的上方安装有用于对煤岩样本进行图像采集的工业相机；机壳的上部设有用于显示采集的图像和识别到的数据的显示器；机壳的底部安装有与工业相机和显示器电性连接的工控机，用于接收采集的图像并控制运行识别软件和算法对图像进行处理，以识别判断煤岩样本是何种岩石或煤炭。本发明通过工业相机和镜头对煤岩样本进行图像采集，并将图像存储到工控机上，通过软件Pyshon，运用图像识别技术，通过算法对图像进行处理，各系统的协同工作识别判断是何种岩石或煤炭，满足识别功能，能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率及节约煤资源。
Description
技术领域
本发明属于图像识别的技术领域，尤其涉及一种煤岩识别仪。
背景技术
煤炭是我国的重要资源之一，随着煤矿开采技术水平的不断发展，煤矿开采工作正朝着少人化和智能化的方向发展。通过对采集的煤岩样本进行识别分析，能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率以及节约煤资源具有重要意义。
目前，煤岩自动识别主要是靠人工目测方式来判断，识别精度低，效率低下，还由于井下环境恶劣，会给现场操作人员带来安全问题。因此，世界各主要产煤国都非常重视这一关键技术，提出了多种煤岩识别方法，主要有：人工伽马射线法、自然伽马射线法、雷达探测法、基于截割力响应和无源红外探测等方法。但以上几种方法的效果不够理想，条件要求高，且放射性物质对人体有所危害，难以大规模推广。而随着计算机技术的快速发展，图像处理识别逐渐应用到各个领域。可以借鉴人工目测煤岩识别方式，利用图像识别技术进行煤岩识别工作。
因此，有必要设计一种煤岩识别仪，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明所解决的技术问题在于提供一种煤岩识别仪，用于煤及岩石类别的识别检测，通过工业相机和镜头对煤岩样本进行图像采集，并将图像存储到工控机上，通过软件Pyshon，运用图像识别技术，通过算法对图像进行处理，各系统的协同工作识别判断是何种岩石或煤炭，满足识别功能。通过对采集的煤岩样本进行识别分析，为井下工作提供理论依据，使现场能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率以及节约煤资源。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种煤岩识别仪，包括机壳，所述机壳的中部为检测识别工位，该检测识别工位的底部设有用于放置煤岩样本的料盘，所述料盘的上方于检测识别工位的顶端安装有用于对置于料盘上的煤岩样本进行图像采集的工业相机；所述机壳的上部设有用于显示采集的图像和识别到的数据的显示器；所述机壳的底部安装有与所述工业相机和显示器电性连接的工控机，用于接收采集的图像并控制运行识别软件和算法对图像进行处理，以识别判断煤岩样本是何种岩石或煤炭。
可选的，所述显示器的下方平台配置有嵌入式键盘，用于操作界面，控制识别软件和算法对图像进行处理。
可选的，所述显示器的下方配置有操作面板，该操作面板上具有电源按钮、启动按钮、急停按钮、USB接口。
进一步的，所述检测识别工位中设有采用平开门结构的料门，用于取放煤岩样本。
可选的，所述检测识别工位的左右上端安装有一对安全光栅，用于启动设备自动识别煤岩样本是否放入。
进一步的，所述工业相机上安装有镜头，所述镜头的前端配有条形光源，用于在识别检测工作中进行补光工作。
可选的，所述机壳在靠近所述工控机和显示器处设有散热口。
由上，在设备内底部装有工控机，工控机控制光源、显示器、相机、镜头和安全光栅，相机进行图像采集后，将图像存储到工控机上，通过软件Pyshon，运用图像识别技术，通过算法对图像进行处理，识别判断是何种岩石或煤炭。各部件连接精准，结构简单，体积小，从而保证各部件在安装过程和工作中的精确性，将误差降到最低。各部件也具有足够的结构强度，耐久性好，操作简单，制作成本低。本发明的煤岩识别仪至少具有如下有益效果：
1、通过各系统的协同工作，实现了对煤及岩石的识别功能。该设备运用图像识别技术，无需加装大量的传感器采集各类数据信息，结构简单，易于部署，人工干预少，节省了人力，大大降低了设备的成本。
2、该煤岩识别仪适应性强、识别率高，能够准确识别出煤岩样本的类型，通过对采集的煤岩样本进行识别分析，为井下工作提供理论依据，使现场能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率以及节约煤资源。该设备体积小，操作方便，制作成本低，识别精度高，满足智能化要求，满足安全工作需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明优选实施例的煤岩识别仪的结构示意图；
图2为本发明的识别控制系统的结构框图；
图3为本发明的识别工作流程图。
图中，1—显示器，2—机壳，3—键盘，4—工业相机，5—镜头，6—条形光源，7—安全光栅，8—煤岩样本，9—料盘，10—散热口，11—工控机。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
如图1所示，本发明提供一种煤岩识别仪，该设备由显示器1、机壳2、键盘3、工业相机4、镜头5、条形光源6、安全光栅7、煤岩样本8、料盘9、散热口10以及工控机11等部件组成，该设备通过图像识别技术，进行煤岩识别工作，通过对采集的煤岩样本进行识别分析，为井下工作提供理论依据，使现场能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率以及节约煤资源，节省人力物力。
机壳2采用人机工程学的外形结构，设备各系统部件位于机壳2内，设备正上方设置的显示器1与工控机11电性连接，用于显示采集图像、样本数据、相机参数以及识别软件生成图线等。显示器1的下方配置有电源按钮、启动按钮、急停按钮、USB接口作为系统操作按钮。显示器1下方的平台设有嵌入式键盘3，与工控机11电性连接，用于操作界面，控制运行识别软件和算法对图像进行处理。设备中部设置有检测识别工位用于上下料，其上下料门采用平开门结构，其玻璃门采用茶色有机玻璃，检测识别工位左右上端安装有一对安全光栅7，与工控机11电性连接，对是否放入煤岩样本8进行判断，用于启动设备自动识别。检测识别工位的底部安装有料盘9，检测识别时将煤岩样本8放置到料盘9上，自动识别后可通过按启动按钮来启动设备再次工作，进行多次识别工作，使检测识别结果更加准确可靠。
另外，检测识别工位内部顶端设有工业相机4和镜头5，对置于料盘9上的煤岩样本8进行图像采集，镜头5前端配有条形光源6，在识别检测工作中进行补光工作。工业相机4、镜头5和条形光源6均与设备底部安装的工控机11电性连接，工业相机4进行图像采集后，将图像存储到工控机11上，通过软件Pyshon，运用图像识别技术，通过算法对图像进行处理，识别判断是何种岩石或煤炭。
机壳2在靠近工控机11和显示器1处设有散热口10，防止温度过高对设备造成损坏，使识别工作更加安全可靠。
系统操作按钮共有3个，分别为系统上电按钮、启动按钮、急停按钮组成。通过系统上电按钮完成系统的上电操作，此按钮为自锁按钮，即第一次按下为系统上电，再按一下系统断电(指示灯亮为上电，指示灯灭为断电)。通过按设备上的启动按钮可以启动设备的手动煤岩检测，另放置样品后设备会启动自动检测，无需按任何按键，自动检测只进行一次，需要多次检测时可按设备上的启动识别按钮或者按显示屏上的识别按钮，进行手动检测模式检测。急停按钮用于紧急断电，避免突发状况造成仪器损坏和人员受伤，检测结束后自动给出检测结果。当设备使用完以后，需先将工控机11关机后再通过系统上电按钮将设备断电，切勿直接关掉电源，造成数据丢失。
采用上述这种煤岩识别仪使用过程如下：
如图2、图3所示，系统上电设备开启，初始化设备，工控机11通过通讯模块进行信号传输接收，工控机11的控制中心控制显示器1开启。检测识别工位的料门开启，将煤岩样本8放置于料盘9上，安全光栅7检测到放置样本后，将光栅信号通过通讯模块传入工控机11中，工控机11控制条形光源6开启，进行补光工作。同时，工控机11控制工业相机4和镜头5开启，对煤岩样本8进行图像采集工作，采集到的图像存储在工控机11中。通过键盘3操作界面，控制运行软件Pyshon，运用图像识别技术，通过算法对图像进行识别分析处理，算法指令如下：
import numpy as np
import cv2
读入图像：img＝cv2.imread('45.jpg',0)
显示图像：cv2.imshow('image',img)
k＝cv2.waitKey(0)
if k＝＝27:#wait for ESC key to exit
cv2.destroyAllWindows()
elif k＝＝ord('s'):#wait for's'key to save and exit
保存图像：cv2.imwrite('46.png',img)
cv2.destoryAllWindows()
识别结果传入工控机11中，判断是何种岩石或煤炭，检测结束后通过显示器1给出检测结果，完成自动识别工作。自动检测识别工作只进行一次，需要多次检测时可按设备上的启动按钮或者按显示屏上的识别按钮，进行手动检测模式检测。通过按设备上的启动识别按钮可以启动设备的手动煤岩检测，另放置样品后设备会启动自动检测，无需按任何按键，检测结束后自动给出检测结果。
本发明的煤岩识别仪，结构简单，控制方便，多次识别过程使得结果准确可靠，节约人力物力，通过对采集的煤岩样本进行识别分析，为井下工作提供理论依据，使现场能够更加准确地掌握割煤力度、保证煤质、准确计算回收率以及节约煤资源。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种煤岩识别仪，包括机壳(2)，所述机壳(2)的中部为检测识别工位，该检测识别工位的底部设有用于放置煤岩样本(8)的料盘(9)，其特征在于，所述料盘(9)的上方于检测识别工位的顶端安装有用于对置于料盘(9)上的煤岩样本(8)进行图像采集的工业相机(4)；
所述机壳(2)的上部设有用于显示采集的图像和识别到的数据的显示器(1)；
所述机壳(2)的底部安装有与所述工业相机(4)和显示器(1)电性连接的工控机(11)，用于接收采集的图像并控制运行识别软件和算法对图像进行处理，以识别判断煤岩样本(8)是何种岩石或煤炭。
2.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述显示器(1)的下方平台配置有嵌入式键盘(3)，用于操作界面，控制识别软件和算法对图像进行处理。
3.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述显示器(1)的下方配置有操作面板，该操作面板上具有电源按钮、启动按钮、急停按钮、USB接口。
4.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述检测识别工位中设有采用平开门结构的料门，用于取放煤岩样本(8)。
5.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述检测识别工位的左右上端安装有一对安全光栅(7)，用于自动识别煤岩样本(9)是否放入。
6.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述工业相机(4)上安装有镜头(5)，所述镜头(5)的前端配有条形光源(6)，用于在识别检测工作中进行补光工作。
7.如权利要求1所述的煤岩识别仪，其特征在于，所述机壳(2)在靠近所述工控机(11)和显示器(1)处设有散热口(10)。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006045878A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Suomen Posti Oyj | Method and system for sorting a post item in a delivery bin according to identification information |
| CN102496004A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于图像的煤岩界面识别方法与系统 |
| CN104653180A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 王健 | 基于机器视觉的煤层检测与识别系统 |
| CN205330670U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-06-22 | 中国矿业大学(北京) | 基于相关性度量学习的煤岩识别装置 |
| CN206074461U (zh) * | 2016-10-19 | 2017-04-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于机器视觉的煤岩识别装置 |
| CN108711146A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-26 | 中国矿业大学 | 一种基于可见光和红外图像融合的煤岩识别装置及方法 |
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- 2020-07-28 CN CN202010739125.1A patent/CN111855658A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006045878A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Suomen Posti Oyj | Method and system for sorting a post item in a delivery bin according to identification information |
| CN102496004A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于图像的煤岩界面识别方法与系统 |
| CN104653180A (zh) * | 2013-11-25 | 2015-05-27 | 王健 | 基于机器视觉的煤层检测与识别系统 |
| CN205330670U (zh) * | 2015-12-01 | 2016-06-22 | 中国矿业大学(北京) | 基于相关性度量学习的煤岩识别装置 |
| CN206074461U (zh) * | 2016-10-19 | 2017-04-05 | 中国矿业大学(北京) | 一种基于机器视觉的煤岩识别装置 |
| CN108711146A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-26 | 中国矿业大学 | 一种基于可见光和红外图像融合的煤岩识别装置及方法 |
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