基于反射灰度的煤矿除铁方法及系统与流程

1.本公开属于图像处理技术领域，尤其涉及一种基于反射灰度的煤矿除铁方法及系统。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.煤矿生产过程中，需要将煤矿中的铁矿石进行去除。
4.据发明人了解，现有的煤矿除铁存在以下问题：
5.1.在除铁过程中，没有单独的对铁矿石进行识别的环节，采用拍照或磁性进行粗略的铁矿石识别，其识别精度较低；
6.2.采用电磁铁除铁过程中，没有考虑铁物质的体积大小；在电磁铁功率单一环境下，对于体积较小的铁矿石，电磁铁采用大功率除铁会造成资源浪费，而对于体积较大的铁矿石，电磁铁采用小功率除铁又会造成除铁率下降的问题。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本公开提出了一种基于反射灰度的煤矿除铁方法及系统，结合外部光源和摄像头的红外线形成叠加光源的基础上，利用灰度对比的方式确定铁矿石的方法，提高了对铁矿石的识别精度；同时，根据铁矿石体积的大小进行电磁铁功率的调节控制，在保证铁除率的基础上，避免了资源浪费。
8.根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种基于反射灰度的煤矿除铁方法，采用如下技术方案：
9.一种基于反射灰度的煤矿除铁方法，包括以下步骤：
10.获取煤矿中待测物体的可见光图像和红外图像；
11.将获取的可见光图像和红外图像进行叠加，得到待测物体的灰度值和体积；
12.根据将得到的待测物体的灰度值与灰度值数据库中的灰度值进行对比，判断待测物体是否为铁；
13.利用电磁铁除掉被判断为铁的待测物体；
14.其中，所述电磁铁的功率控制以待测物体的体积大小为依据。
15.作为进一步的技术限定，将获取的可见光图像和红外图像进行叠加后，还获得待测物质的形状。
16.进一步的，在灰度值对比之前，基于对待测物质的形状和体积的对比，筛除煤矿和石块；再进行未被筛除的待测物体的图片适合区域的图像抓取，删除多余图像。
17.进一步的，所述灰度值数据库的建立包括以下过程：
18.在未被筛除的待测物体上进行多个区域点的图像采样，对比每个区域点的灰度值，确定所有区域点的平均灰度值；
19.将所述平均灰度值与现有灰度值数据库中的灰度值进行对比；
20.将每个区域点上的灰度值放入指定数组中，在指定数组中，若符合灰度要求的区域点数据量小于设定值，则认为待测物体不是铁，将待测物体相关的所有数据放入数据库中进行数据库扩充。
21.进一步的，若多个区域点不能覆盖待测物体的图像，则将多个区域点构成的点阵进行一定范围内的变动，使得多个区域点全部落在待测物体上。
22.进一步的，符合灰度要求的区域点数据量不小于设定值时，则认为待测物体是铁。
23.进一步的，所述指定数组包括灰度值、形状和体积数据。
24.根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种基于反射灰度的煤矿除铁系统，采用如下技术方案：
25.一种基于反射灰度的煤矿除铁系统，包括：
26.图像获取模块，被配置为获取煤矿中待测物体的可见光图像和红外图像；
27.图像叠加模块，被配置为将获取的可见光图像和红外图像进行叠加，得到待测物体的灰度值和体积；
28.灰度值对比模块，被配置为根据将得到的待测物体的灰度值与灰度值数据库中的灰度值进行对比，判断待测物体是否为铁；
29.除铁模块，被配置为利用电磁铁除掉被判断为铁的待测物体；
30.其中，所述电磁铁的功率控制以待测物体的体积大小为依据。
31.根据一些实施例，本公开的第三方案提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
32.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本公开第一方案所述的基于反射灰度的煤矿除铁方法的步骤。
33.根据一些实施例，本公开的第四方案提供了一种电子设备，采用如下技术方案：
34.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开第一方案所述的基于反射灰度的煤矿除铁方法的步骤。
35.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
36.1.本公开结合外部光源和摄像头的红外线形成叠加光源的基础上，利用灰度对比的方式确定铁矿石的方法，提高了对铁矿石的识别精度；
37.2.本公开在铁矿石确定后，根据铁矿石体积的大小进行电磁铁功率的调节控制，在保证铁除率的基础上，避免了资源浪费。
附图说明
38.构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
39.图1是本公开实施例一中的基于反射灰度的煤矿除铁方法的流程图；
40.图2是本公开实施例一中的符合需要处理的物体示意图；
41.图3是本公开实施例一中的截取图像上采样区域点的点阵示意图；
42.图4是本公开实施例一中的点阵的变动后的示意图；
43.图5是本公开实施例二中的基于反射灰度的煤矿除铁系统的结构框图。
具体实施方式：
44.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
45.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
47.在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.本公开的反射灰度测算方法，指的是由较强的外部光源和摄像头的红外线共同组成的可见光加不可见光的“叠加光源”，投射到摄像仪后产生的影像，对其进行灰度、形状和体积的综合处理。
49.实施例一
50.本公开实施例一介绍了一种基于反射灰度的煤矿除铁方法。
51.如图1所示的一种基于反射灰度的煤矿除铁方法，包括以下步骤：
52.获取煤矿中待测物体的可见光图像和红外图像；
53.将获取的可见光图像和红外图像进行叠加，得到待测物体的灰度值和体积；可见光图像和红外图像的叠加，采用现有技术实现；
54.根据将得到的待测物体的灰度值与灰度值数据库中的灰度值进行对比，判断待测物体是否为铁；
55.利用电磁铁除掉被判断为铁的待测物体；
56.其中，所述电磁铁的功率控制以待测物体的体积大小为依据。
57.在本实施例中，在灰度值对比之前，基于对待测物质的形状和体积的对比，筛除煤矿和石块；再进行未被筛除的待测物体的图片适合区域的图像抓取，删除多余图像。
58.具体为，在本实施例中，灰度的数据库中主要是为256梯度灰度中，分别对应的铁、煤、胶带和石块等的对比的“叠加光源”由摄像头抓拍后显像的灰度范围；首先，从形状和体积的对比中筛除煤和石块等物质，筛除后若发现有未被筛除的物体，则将此物体先进行图片适合区域的图像抓取，删除其他多余图像，采取“渐缩式采样平均灰度值”法来进行分析。
59.在本实施例中，灰度值数据库的建立包括以下过程：对未被筛除物体的图像上采样多个区域点，比对每个区域点的灰度值，确定所有区域点的平均灰度值；将所述平均灰度值与现有灰度值数据库中的灰度值进行对比；将每个区域点上的灰度值放入指定数组中，在指定数组中，符合灰度要求的区域点数据量小于设定值，则认为物体不是铁，将物体相关的所有数据放入数据库中进行数据库扩充。
60.在本实施例中，若多个区域点不能覆盖物体的图像，则将多个区域点构成的点阵进行一定范围内的变动，使得多个区域点全部落在物体上；符合灰度要求的区域点数据量不小于设定值时，则认为物体是铁。
61.具体为，如图2、图3和图4所示，假定一符合需要处理的待测物体，先以3*3阵列的方式用图像分析的方法在所截取图像上采样9个小区域图像的灰度点，此3*3阵列若不能覆盖在图像的铁上，则进行点阵的一定范围内的变动，最终使其点阵的每一个点全部落在物体上，再比对每个灰度点的灰度值，确定其平均灰度值，再与数据库的铁的灰度值进行对比，在“容忍”的对比范围内则将数据放入指定数组中，若最后在指定数组中的数据量小于5个，则认为是非铁物质，所有数据进行备份，等待放入数据库中，用此方法来不断增大数据库的基础数据，是属于学习型数据库。
62.若在指定数组中的数据量不少于5个，则进行对电磁铁的启动，根据体积的大小进行合适的电磁铁的功率控制，让其既能把铁除掉，又能不浪费多余的能源；同时，将对指定数组中的灰度值、形状和体积等进行这些属性的数据库融合存储，所谓融合存储即通过灰度范围的对比和解析后对原来的灰度范围进行更精确的修订，不断地精确对于铁的叠加光源下的灰度范围，形成越来越精确的针对筛选的学习型数据库。
63.实施例二
64.本公开实施例二介绍了一种基于反射灰度的煤矿除铁系统。
65.如图5所示的一种基于反射灰度的煤矿除铁系统，包括：图像获取模块，被配置为获取煤矿中待测物体的可见光图像和红外图像；
66.图像叠加模块，被配置为将获取的可见光图像和红外图像进行叠加，得到待测物体的灰度值和体积；
67.灰度值对比模块，被配置为根据将得到的待测物体的灰度值与灰度值数据库中的灰度值进行对比，判断待测物体是否为铁；
68.除铁模块，被配置为利用电磁铁除掉被判断为铁的待测物体；
69.其中，所述电磁铁的功率控制以待测物体的体积大小为依据。
70.详细步骤与实施例一提供的基于反射灰度的煤矿除铁方法相同，在此不再赘述。
71.实施例三
72.本公开实施例三提供了一种计算机可读存储介质。
73.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本公开实施例一所述的基于反射灰度的煤矿除铁方法中的步骤。
74.详细步骤与实施例一提供的基于反射灰度的煤矿除铁方法相同，在此不再赘述。
75.实施例四
76.本公开实施例四提供了一种电子设备。
77.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本公开实施例一所述的基于反射灰度的煤矿除铁方法中的步骤。
78.详细步骤与实施例一提供的基于反射灰度的煤矿除铁方法相同，在此不再赘述。
79.以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。