CN206862905U - 一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了矿石机器视觉识别技术领域的一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，包括机体，所述机体的顶部开有矿石进料口，所述机体的内腔顶部左右对称安装有两组结构相同的光电传感器，所述安装板的底部通过安装支架与高速相机连接，所述机体的左侧壁安装有控制器，所述机体的右侧壁安装有气缸组件，所述气缸组件的顶部设有支撑板，所述支撑板的顶部连接有拨料板，本实用新型用于工业生产中的矿石识别及分选，具有速度快、信息量大、功能多、效率高的特点，有效避免了人工检测的主观性和个体差异性，可更好的替代人来工作或者完成人类不能完成的工作，减少劳动强度，提高产品生产质量和劳动生产效率。

Description

一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置

技术领域

本实用新型涉及矿石机器视觉识别技术领域，具体为一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置。

背景技术

目前我国矿业领域，在矿石辨别依然采用传统的人工肉眼识别方法，其存在的弊端是显而易见。利用机器视觉技术的强大优越性：速度快、信息量大、功能多、效率高。如果将机器视觉技术应用于矿石识别检测，将具有人工检测所无法比拟的优势。有效矿元素在矿石中的纹理分布和颜色独特的重要特征，利用机器视觉进行检测不仅可以排除人的主观因素的干扰，而且还能够对这些指标进行定量描述，避免了因人而异的识别结果，减小矿石识别误差，提高识别效率和精度。机器视觉建立在客观分析和推理的基础之上，有效避免了人工检测的主观性和个体差异性，提高了检测精度。机器视觉系统使用摄相机和图像处理来完成类似人工的监测。机器视觉研究的目的就是根据人类的视觉特性使机器更好的替代人来工作或者完成人类不能完成的工作，减少劳动强度，不断提高产品生产质量和劳动生产效率。与传统检测方式相比，机器视觉检测具有显著优势与巨大的经济价值，且检测效率高，检测具有连续性和可重复性。

然而，机器视觉技术用于矿石识别，与人工肉眼矿物识别具有同样的缺陷，即：只能对矿石定性和半定量。定性：根据矿石表面的颜色、纹理、光泽特性等对矿石进行分类；半定量：根据矿石表面颜色、纹理的分布特性，对矿石有效元素的含量进行近似估算。机器视觉技术检测原理源于人类视觉系统，无论方法如何优化，也只能做到对矿石含量半定量，可以无限接近矿石含量真实值，但无法做到矿石含量全定量。目前，对矿石含量判别除化学检验方法可以做到近似全定量之外，无论X射线技术，还是机器视觉技术均只能做到半定量分析。为此，我们提出了一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置投入使用，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，包括机体，所述机体的顶部开有矿石进料口，所述机体的内腔顶部左右对称安装有两组结构相同的光电传感器，所述机体的内腔左右两侧壁对称设有安装板，所述安装板的顶部通过安装支架连接有光源组件，所述安装板的底部通过安装支架与高速相机连接，所述机体的左侧壁安装有控制器，所述机体的右侧壁安装有气缸组件，所述气缸组件的顶部设有支撑板，所述支撑板的顶部连接有拨料板，且拨料板的侧壁与气缸组件的输出端连接，所述机体的底部开有两组不同级别的矿石出料口，所述控制器分别与光电传感器、光源组件、高速相机和气缸组件电性连接。

优选的，所述控制器为PC计算机或嵌入式控制器。

优选的，所述光源组件的光源为白光或红外线，且光源组件和高速相机均通过转轴与安装支架转动连接。

优选的，所述支撑板的顶端通过销轴与拨料板活动连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于工业生产中的矿石识别及分选，具有速度快、信息量大、功能多、效率高的特点，有效避免了人工检测的主观性和个体差异性，可更好的替代人来工作或者完成人类不能完成的工作，减少劳动强度，提高产品生产质量和劳动生产效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1机体、2矿石进料口、3光电传感器、4安装板、5光源组件、6高速相机、7控制器、8气缸组件、9支撑板、10拨料板、11矿石出料口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种基干可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，包括机体1，所述机体1的顶部开有矿石进料口2，所述机体1的内腔顶部左右对称安装有两组结构相同的光电传感器3，所述机体1的内腔左右两侧壁对称设有安装板4，所述安装板4的顶部通过安装支架连接有光源组件5，所述安装板4的底部通过安装支架与高速相机6连接，所述机体1的左侧壁安装有控制器7，所述机体1的右侧壁安装有气缸组件8，所述气缸组件8的顶部设有支撑板9，所述支撑板9的顶部连接有拨料板10，且拨料板10的侧壁与气缸组件8的输出端连接，所述机体1的底部开有两组不同级别的矿石出料口11，所述控制器7分别与光电传感器3、光源组件5、高速相机6和气缸组件8电性连接。

其中，所述控制器7为PC计算机或嵌入式控制器，所述光源组件5的光源为白光或红外线，且光源组件5和高速相机6均通过转轴与安装支架转动连接，所述支撑板9的顶端通过销轴与拨料板10活动连接。

工作原理：光源组件5的光源为白光或红外线，并将光源组件5固定在安装支架上为高速相机6拍摄矿石，提供持续、稳定的照明；高速相机6固定在安装支架上，对被识别矿石进行摄像或拍照，为矿石识别提供原始图像分析数据；控制器7为PC计算机或者嵌入式控制计算器，并对矿石图像进行计算分析，确定矿石的种类和相应矿石元素预估算，即定性半定量分析，实现矿石的识别辨析；安装支架，用于安装固定光源组件5和高速相机6，且角度可调节，为光源照明给高速相机6提供最佳角度。

通过矿石进料口2放入待识别矿石，矿石进入光电传感器3传感区域，同时光源组件5照亮矿石表面，光电传感器3触发高速相机6对矿石表面进行拍照，拍下矿石表面成像图像，然后传输至控制器7进行图像分析预测，输出矿石识别结果，通过气缸组件8外接高压气体，实现使拨料板10实现拨料的动作，将不同品种的矿石分别拨入不同的矿石出料口11中，本实用新型提供的基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，可用于矿石识别教学与研究，也可拓展为多套光源、相机、传感器等，用于工业矿石识别生产，具有识别精度高、效率高的特点，有效避免了人工矿石分辨的主观性和个体差异性，可更好的替代人来工作或者完成人类不能完成的工作，减少劳动强度，提高矿石识别生产质量和劳动生产效率。本实用新型中高速相机6使用25帧/秒的200万像素以上的彩色型号，光源组件5的光源采用6500K～7000K色温的可见光光源，功率可调节，红外光源选择功率在30W以上的光源，防止由于光源色温影响使采样图像引入噪声，光源功率可根据不同矿石元素对光照的吸收与反射程度进行调节。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的顶部开有矿石进料口(2)，所述机体(1)的内腔顶部左右对称安装有两组结构相同的光电传感器(3)，所述机体(1)的内腔左右两侧壁对称设有安装板(4)，所述安装板(4)的顶部通过安装支架连接有光源组件(5)，所述安装板(4)的底部通过安装支架与高速相机(6)连接，所述机体(1)的左侧壁安装有控制器(7)，所述机体(1)的右侧壁安装有气缸组件(8)，所述气缸组件(8)的顶部设有支撑板(9)，所述支撑板(9)的顶部连接有拨料板(10)，且拨料板(10)的侧壁与气缸组件(8)的输出端连接，所述机体(1)的底部开有两组不同级别的矿石出料口(11)，所述控制器(7)分别与光电传感器(3)、光源组件(5)、高速相机(6)和气缸组件(8)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，其特征在于：所述控制器(7)为PC计算机或嵌入式控制器。

3.根据权利要求1所述的一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，其特征在于：所述光源组件(5)的光源为白光或红外线，且光源组件(5)和高速相机(6)均通过转轴与安装支架转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于可见光或红外线的矿石机器视觉识别装置，其特征在于：所述支撑板(9)的顶端通过销轴与拨料板(10)活动连接。