一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法和系统与流程

本发明涉及再生骨料智能拌合，具体涉及一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法和系统。

背景技术：

1、建筑垃圾资源化制备再生骨料是解决骨料资源短缺、固废堆存污染的核心路径，但再生骨料原生缺陷复杂，表面附着水泥砂浆、内部微裂纹共生，粒形棱角离散、针片状占比波动大，骨料批次品质连续非线性波动，直接导致混凝土强度、匀质性、工作性能大幅不稳定。

2、传统再生骨料品质检测以离线实验室筛分、压碎值试验、人工图像抽样为主，检测滞后生产30min以上，无法实现在线实时反馈；

3、现有骨料分级算法对单颗粒指标取均值完成硬分类，未考虑皮带输送骨料空间邻接关系、颗粒间品质相互耦合作用，无法适配再生骨料品质连续波动特性，分级结果无法为精细化配料提供连续调整依据。

技术实现思路

1、针对现有方法的不足以及实际应用的需求，一方面，本发明提供一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，包括以下步骤：

2、对多光谱图像进行表面缺陷检测得到单颗粒的附着砂浆-裂纹共生缺陷密度矩阵，对三维点云进行三维粒形表征得到单颗粒的规范粒形谱向量；结合所述共生缺陷密度矩阵与所述规范粒形谱向量，通过图注意力耦合推理得到当前骨料群的品质分级隶属度向量；基于仓存骨料的品质区间参数进行约束区间模糊鲁棒优化得到初始配料比例向量，对所述拌合图像序列进行时空纹理流形辨识得到拌合物匀质性流形坐标向量；利用所述拌合物匀质性流形坐标向量对所述初始配料比例向量进行动态修正，得到匀质导向适配配料向量；融合所述品质分级隶属度向量与所述匀质导向适配配料向量，经贝叶斯漂移补偿校正后获得最终配料执行方案。

3、可选地，所述对多光谱图像进行表面缺陷检测得到单颗粒的附着砂浆-裂纹共生缺陷密度矩阵，包括以下步骤：

4、从多光谱图像中选取对应裂纹凸显、砂浆区分、基体验证的特征波段，经光照归一化校正后提取骨料区域掩膜；基于单颗粒骨料的等效粒径生成自适应多尺度圆盘结构元，通过通道-空间双重注意力引导的形态学运算分离附着砂浆与微裂纹，构建附着砂浆-裂纹共生缺陷密度矩阵。

5、可选地，所述对三维点云进行三维粒形表征得到单颗粒的规范粒形谱向量，包括以下步骤：

6、对三维点云进行背景剔除、去噪、下采样与单体分割，得到单颗粒骨料的三维轮廓点云；对所述三维轮廓点云进行姿态对齐、最小包围球尺寸归一化与保角球面共形映射，得到单位球面点集；对所述单位球面点集进行球面谐波分解，提取多尺度粒形特征后加权生成规范粒形谱向量。

7、可选地，所述结合所述共生缺陷密度矩阵与所述规范粒形谱向量，通过图注意力耦合推理得到当前骨料群的品质分级隶属度向量，包括以下步骤：

8、根据单颗粒的缺陷统计特征与规范粒形谱向量，获得单颗粒品质特征向量并作为图节点属性；基于颗粒空间距离与特征相似度构建无向加权邻接图，经两层多头图注意力聚合邻域信息；通过粒径加权池化得到群体全局品质特征，利用模糊隶属度分类器获得品质分级隶属度向量。

9、可选地，所述基于颗粒空间距离与特征相似度构建无向加权邻接图，包括以下步骤：

10、采用k=6近邻规则构建连边，边权重由空间高斯核权重与特征余弦相似度按6:4的比例融合得到；所述模糊隶属度分类器预设优等、一等、合格和不合格四个品质等级，且隶属度向量经归一化后分量之和为1。

11、可选地，所述基于仓存骨料的品质区间参数进行约束区间模糊鲁棒优化得到初始配料比例向量，包括以下步骤：

12、基于仓存历史检测数据与实时品质分级隶属度，构建包含附着砂浆含量、针片状含量和压碎指标区间的仓存品质-储量数据库；将刚性性能要求设置为硬约束、弹性性能要求设置为梯形隶属度的模糊约束，采用截集法选取最不利品质工况，通过带约束粒子群算法求解得到初始配料比例向量。

13、可选地，所述对所述拌合图像序列进行时空纹理流形辨识得到拌合物匀质性流形坐标向量，包括以下步骤：

14、对所述拌合图像序列提取多尺度灰度共生矩阵特征、局部二值模式特征与时序动态特征，融合生成高维时空纹理特征；采用局部切空间对齐算法将所述高维时空纹理特征映射到三维流形空间，生成包含当前匀质性状态值、变化趋势值和目标偏离度的拌合物匀质性流形坐标向量。

15、可选地，所述利用所述拌合物匀质性流形坐标向量对所述初始配料比例向量进行动态修正，得到匀质导向适配配料向量，包括以下步骤：

16、基于历史配料比例-匀质性样本训练高斯过程响应面模型，当匀质性整体偏离度大于0.15且变化趋势≤0时触发修正；在初始配比的安全邻域内，通过贝叶斯优化搜索最优比例修正量，经约束校验后获得匀质导向适配配料向量。

17、可选地，所述融合所述品质分级隶属度向量与所述匀质导向适配配料向量，经贝叶斯漂移补偿校正后获得最终配料执行方案，包括以下步骤：

18、结合品质分级隶属度向量、匀质导向适配配料向量和环境工况参数得到融合特征向量，利用带品质-配料交叉注意力的多层感知机得到初步配料决策结果；基于出厂坍落度与强度实测值的偏差触发贝叶斯在线更新，补偿系统漂移后经全约束校验获得最终配料执行方案。

19、第二方面，为能够高效地执行本发明所提供的一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，本发明还提供了一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料系统，包括：输入设备、输出设备、处理器、存储器，所述输入设备、输出设备、处理器、存储器相互连接，所述存储器存储有程序指令，所述程序指令用于再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法。本发明的一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料系统，结构紧凑、性能稳定，能够稳定地执行本发明提供的一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，进一步提升本发明整体适用性和实际应用能力。

20、有益效果：本发明融合多光谱三波段图像与三维激光点云双模态数据，通过自适应多尺度形态学注意力残差网络量化砂浆-裂纹共生缺陷，将单颗粒骨料构建图拓扑结构，融合空间邻接与品质相似度建立加权边，通过多头图注意力网络实现颗粒间品质非线性耦合评价，精准表征骨料群体整体品质波动，为配料精细化连续调整提供量化依据；采用matern组合核高斯过程回归建立配比与拌合匀质性非线性概率映射，结合贝叶斯优化快速搜索最优修正量，以实时流形匀质性坐标为闭环反馈，动态自适应调整各仓骨料掺配比例，显著提升再生骨料利用率、降低混凝土性能离散度。

1.一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述对多光谱图像进行表面缺陷检测得到单颗粒的附着砂浆-裂纹共生缺陷密度矩阵，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述对三维点云进行三维粒形表征得到单颗粒的规范粒形谱向量，包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述结合所述共生缺陷密度矩阵与所述规范粒形谱向量，通过图注意力耦合推理得到当前骨料群的品质分级隶属度向量，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述基于颗粒空间距离与特征相似度构建无向加权邻接图，包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述基于仓存骨料的品质区间参数进行约束区间模糊鲁棒优化得到初始配料比例向量，包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述对所述拌合图像序列进行时空纹理流形辨识得到拌合物匀质性流形坐标向量，包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述利用所述拌合物匀质性流形坐标向量对所述初始配料比例向量进行动态修正，得到匀质导向适配配料向量，包括以下步骤：

9.根据权利要求1所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法，其特征在于，所述融合所述品质分级隶属度向量与所述匀质导向适配配料向量，经贝叶斯漂移补偿校正后获得最终配料执行方案，包括以下步骤：

10.一种再生骨料在线品质检测与动态分级配料系统，其特征在于，所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料系统，包括：输入设备、输出设备、处理器、存储器，所述输入设备、输出设备、处理器、存储器相互连接，所述存储器存储有程序指令，所述程序指令用于执行权利要求1-9任一项所述再生骨料在线品质检测与动态分级配料方法。