CN112893168A - 基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测、分级技术领域，更具体而言，涉及基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置。包括漏斗、传送装置、振动装置和检测装置，所述漏斗固定安装在所述振动装置的上部，所述传送装置固定安装在所述振动装置下部，所述检测装置架设在所述传送装置的上部，所述振动装置将从漏斗投下的碎石均匀铺洒在传送装置上，位于传送装置上方的检测装置对其粒径进行检测；本发明解决了传统检测装置检测效率低下的问题。本发明主要用于对碎石的检测、分级。

Description

基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及检测、分级技术领域，更具体而言，涉及基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置及其检测方法。
背景技术
在矿石的开采的过程中，工人需要对不同粒径大小的矿石进行筛选，因此，所用的矿石检测筛选机的工作效率就显得尤为重要，一个效率高的矿石检测筛选机对于企业而言具有不可忽视的作用，一个效率高的矿石检测筛选机可以大大降低企业的生产成本，提高竞争力。随着矿石检测频率的增加，也需要逐步要求检测速度的加快，才能应对大批量的试验检测，现有的矿石检测装置效率不够高，检测速度不够快。因此有必要设计一种效率高效地矿石检测筛选装置，即基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置，包括漏斗、传送装置、振动装置和检测装置，所述漏斗固定安装在所述振动装置的上部，所述传送装置固定安装在所述振动装置下部，所述检测装置架设在所述传送装置的上部，所述振动装置将从漏斗投下的碎石均匀铺洒在传送装置上，位于传送装置上方的检测装置对其粒径进行检测；
所述检测装置包括高速摄像机、AI识别模块和运算模块，所述高速摄像机将碎石视频特征传输至AI识别模块，所述AI识别模块按面积比传输至运算模块；
所述振动装置包括振动筛、振动杆、凸轮、第一电机和振动筛支撑架，所述振动杆固定安装在所述振动筛的左右两侧，所述振动杆滑动安装在支撑架上，位于前侧的振动杆的前端与凸轮接触连接，所述凸轮与第一电机的输出杆固定连接，所述第一电机带动凸轮转动，位于后侧的振动杆上套设有弹簧，所述弹簧卡设在后侧振动支撑架与振动筛之间，所述凸轮与弹簧共同作用使得振动筛做往复运动。
所述传送装置包括第二电机、传送带、从动带轮、从动带轮转动座、主动带轮和振动筛支撑架，所述从动带轮转动座和振动筛支撑架均设有两个，并且均固定设置在传送带的两侧，两个从动带轮转动座位于传送带左半部分，两个振动筛支撑架位于传送带右半部分，所述从动带轮转动安装在从动带轮转动座上，所述主动带轮转动安装在振动筛支撑架上，所述主动带轮和从动带轮之间通过传送带连接，所述第二电机与主动带轮固定连接。
位于前侧的振动筛支撑架的前方设有电机支撑台，所述第一电机固定安装在所述电机支撑台上，所述第二电机固定安装在电机支撑台中部。
所述振动筛倾斜设置在传送装置上方。
所述检测装置还包括检测箱和检测箱支撑座，所述检测箱支撑座固定设在传送装置两侧，所述检测箱固定安装在检测箱支撑座的上方，所述检测箱下部为镂空，所述高速摄像机和AI识别模块设在检测箱内部，并与电脑电性连接。
所述传送带的末端底部设有接料箱。
基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置的检测方法,包括以下步骤：
S1:所述传送装置将碎石运送到检测区域；
S2:所述高速摄像机对位于检测区域的碎石进行拍照，并将碎石的图像信息传输给AI识别模块；
S3：所述AI识别模块对图像信息进行划分并求出各单位级所占颗粒面积；
S4：所述识别模块对图像信息处理的信息传输给运算模块；
S5：所述运算模块计算出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值。
所述步骤S3中，当AI识别模块检测出颗粒状长度大于宽度2倍的碎石所占比例大于8％,进行提示，当所占比例大于15％,进行报警。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
本发明的检测装置设有高速摄像机和AI识别模块，高速摄像机将碎石视频特征传输至AI识别模块，AI识别模块按粒级区域划分求出各单粒级所占颗粒面积，按面积比传输至运算模块，通过公式求出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值，从而可以快速得出碎石级配指标。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
图中：1-漏斗、2-振动筛、3-振动杆、4-凸轮、5-第一电机、6-电机支撑台、7-第二电机、8-弹簧、9-检测箱、10-检测箱支撑座、11-传送带、12-从动带轮、13-接料箱、14-从动带轮转动座、15-主动带轮、16-振动筛支撑架。
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。
如图1所示，基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置，包括漏斗1、传送装置、振动装置和检测装置，漏斗1固定安装在振动装置的上部，传送装置固定安装在振动装置下部，检测装置架设在传送装置的上部，振动装置将从漏斗1投下的碎石均匀铺洒在传送装置上，位于传送装置上方的检测装置对其粒径进行检测；
检测装置包括高速摄像机、AI识别模块和运算模块，高速摄像机将碎石视频特征传输至AI识别模块，AI识别模块能够按粒级区域划分求出各单粒级所占颗粒面积，AI识别模块按面积比传输至运算模块，通过公式求出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值，从而快速得出混凝土用碎石级配指标；
振动装置包括振动筛2、振动杆3、凸轮4、第一电机5和振动筛支撑架16，振动杆3固定安装在振动筛2的左右两侧，振动杆3滑动安装在支撑架16上，位于前侧的振动杆3的前端与凸轮4接触连接，凸轮4与第一电机5的输出杆固定连接，第一电机5带动凸轮4转动，位于后侧的振动杆3上套设有弹簧8，弹簧8卡设在后侧振动支撑架16与振动筛2之间，凸轮4与弹簧8共同作用使得振动筛2做往复运动。
振动装置也可通过振动机对振动筛2进行振动，从而达到将碎石均匀铺洒在传送装置上的效果。
优选的，传送装置包括第二电机7、传送带11、从动带轮12、从动带轮转动座14、主动带轮15和振动筛支撑架16，从动带轮转动座14和振动筛支撑架16均设有两个，并且均固定设置在传送带11的两侧，两个从动带轮转动座14位于传送带11左半部分，两个振动筛支撑架16位于传送带11右半部分，从动带轮12转动安装在从动带轮转动座14上，主动带轮15转动安装在振动筛支撑架16上，主动带轮15和从动带轮12之间通过传送带11连接，第二电机7与主动带轮15固定连接。
优选的，位于前侧的振动筛支撑架16的前方设有电机支撑台6，第一电机5固定安装在电机支撑台6上，第二电机7固定安装在电机支撑台6中部。
优选的，振动筛2倾斜设置在传送装置上方。
优选的，检测装置还包括检测箱9和检测箱支撑座10，检测箱支撑座10固定设在传送装置两侧，检测箱9固定安装在检测箱支撑座10的上方，检测箱9下部为镂空，高速摄像机和AI识别模块设在检测箱9内部，并与电脑电性连接。
优选的，传送带11的末端底部设有接料箱13。
基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置的检测方法,包括以下步骤：
S1:所述传送装置将碎石运送到检测区域；
S2:所述高速摄像机对位于检测区域的碎石进行拍照，并将碎石的图像信息传输给AI识别模块；
S3：所述AI识别模块对图像信息进行划分并求出各单位级所占颗粒面积；
S4：所述识别模块对图像信息处理的信息传输给运算模块；
S5：所述运算模块计算出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值。
优选的，所述步骤S3中，当AI识别模块检测出颗粒状长度大于宽度2倍的碎石所占比例大于8％,进行提示，当所占比例大于15％,进行报警。
当石子经皮带通过检测区域，高速摄像机快速扫描得出各个石子颗粒大小，按照粒径1.25mm-2.50mm、2.50mm-5.00mm、5.00mm-10.00mm、10.00mm-16.00mm、16.00mm-20.00mm、20.00mm-25.00mm、25.00mm-31.5mm分选出比例，根据如下公式通过计算快速得出所检测石子的相关指标：
Figure BDA0002896149010000041
式中μf代表砂的细度模数，β1、β2、β3、β4、β5、β6分别为公称直径5.00mm、2.50mm、1.25mm、630μm、315μm、160μm方孔筛上的累计筛余。
碎石或卵石的颗粒级配范围：
Figure BDA0002896149010000042
Figure BDA0002896149010000051
砂颗粒级配区：
Figure BDA0002896149010000052
本发明的工作流程为：将碎石从漏斗1中投入，碎石从漏斗1下部进入到振动筛2上，第一电机5转动，带动凸轮4转动，在弹簧8的作用下，使得振动筛2做往复运动，从而使得碎石均匀铺洒在传送带11上，当碎石进过传送带11的检测区域时，补光灯使识别率加强，高速摄像机将碎石视频特征传输至AI识别模块，AI识别模块按粒级区域划分求出各单粒级所占颗粒面积，按面积比传输至运算模块，通过公式求出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值，从而快速得出混凝土用碎石级配指标。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置，其特征在于：包括漏斗(1)、传送装置、振动装置和检测装置，所述漏斗(1)固定安装在所述振动装置的上部，所述传送装置固定安装在所述振动装置下部，所述检测装置架设在所述传送装置的上部，所述振动装置将从漏斗(1)投下的碎石均匀铺洒在传送装置上，位于传送装置上方的检测装置对其粒径进行检测；
所述检测装置包括高速摄像机、AI识别模块和运算模块，所述高速摄像机将碎石视频特征传输至AI识别模块，所述AI识别模块按面积比传输至运算模块；
所述传送装置包括第二电机(7)、传送带(11)、从动带轮(12)、从动带轮转动座(14)、主动带轮(15)和振动筛支撑架(16)，所述从动带轮转动座(14)和振动筛支撑架(16)均设有两个，并且均固定设置在传送带(11)的两侧，两个从动带轮转动座(14)位于传送带(11)左半部分，两个振动筛支撑架(16)位于传送带(11)右半部分，所述从动带轮(12)转动安装在从动带轮转动座(14)上，所述主动带轮(15)转动安装在振动筛支撑架(16)上，所述主动带轮(15)和从动带轮(12)之间通过传送带(11)连接，所述第二电机(7)与主动带轮(15)固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置,其特征在于：位于前侧的振动筛支撑架(16)的前方设有电机支撑台(6)，所述第一电机(5)固定安装在所述电机支撑台(6)上，所述第二电机(7)固定安装在电机支撑台(6)中部。
3.根据权利要求1所述的基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置,其特征在于：所述检测装置还包括检测箱(9)和检测箱支撑座(10)，所述检测箱支撑座(10)固定设在传送装置两侧，所述检测箱(9)固定安装在检测箱支撑座(10)的上方，所述检测箱(9)下部为镂空，所述高速摄像机和AI识别模块设在检测箱(9)内部，并与电脑电性连接。
4.根据权利要求2所述的基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置,其特征在于：所述传送带(11)的末端底部设有接料箱(13)。
5.基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置的检测方法,其特征在于：所述检测方法应用于如权利要求1-4任一项所述的基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置，包括以下步骤：
S1:所述传送装置将碎石运送到检测区域；
S2:所述高速摄像机对位于检测区域的碎石进行拍照，并将碎石的图像信息传输给AI识别模块；
S3：所述AI识别模块对图像信息进行划分并求出各单位级所占颗粒面积；
S4：所述识别模块对图像信息处理的信息传输给运算模块；
S5：所述运算模块计算出级配范围及连续性各组分级配范围所占总区域的比值。
6.根据权利要求5所述的基于动态图像扫描的碎石检测、分级装置的检测方法,其特征在于：所述步骤S3中，当AI识别模块检测出颗粒状长度大于宽度2倍的碎石所占比例大于8％,进行提示，当所占比例大于15％,进行报警。
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