本發(fā)明涉及礦石機器視覺識別技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別裝置及其識別方法。

背景技術(shù)：

目前我國礦業(yè)開采行業(yè)領(lǐng)域，針對具有紫外熒光反應(yīng)的礦石，在礦石識別時采用人工肉眼結(jié)合手持式紫外燈，根據(jù)礦石表面熒光效應(yīng)分辨礦石，其存在的弊端是顯而易見。人工肉眼分辨礦石存在人的主觀因素的干擾，從而出現(xiàn)因人而異的分辨結(jié)果，導(dǎo)致礦石識別誤差大，并且生產(chǎn)效率低、識別精度低、勞動強度大。為此，我們提出了一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別裝置及其識別方法投入使用，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別裝置及其識別方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的人工肉眼分辨礦石存在人的主觀因素的干擾，從而出現(xiàn)因人而異的分辨結(jié)果，導(dǎo)致礦石識別誤差大，并且生產(chǎn)效率低、識別精度低、勞動強度大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別裝置，包括機架和安裝在機架右側(cè)壁的礦石進料口，所述機架的右側(cè)底部安裝有控制器，所述機架的內(nèi)腔頂部通過支架安裝有第二紫外線光源組件，所述機架的內(nèi)腔右側(cè)壁通過支架安裝有第一高感光高速相機，所述第一高感光高速相機的下方設(shè)有第一紫外線光源組件，所述機架的內(nèi)腔左側(cè)壁設(shè)有光電傳感器，所述光電傳感器的右側(cè)安裝有第二高感光高速相機，所述機架的側(cè)壁設(shè)有紫外線防護遮光板，所述控制器分別與第一高感光高速相機、第二高感光高速相機、第一紫外線光源組件、第二紫外線光源組件和光電傳感器電性連接。

優(yōu)選的，所述控制器為pc計算機或嵌入式控制器。

優(yōu)選的，所述第二高感光高速相機和光電傳感器均位于安裝板上，且安裝板固定設(shè)置在機架的內(nèi)腔左側(cè)壁。

優(yōu)選的，所述第一紫外線光源組件和第二紫外線光源組件均通過銷軸與支架活動連接。

優(yōu)選的，一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別方法，該基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別方法的具體步驟如下：

s1：第一高感光高速相機、第二高感光高速相機、第一紫外線光源組件、第二紫外線光源組件的紫外光源與被識別礦石之間的采圖角度，根據(jù)不同礦石調(diào)節(jié)紫外光源光源功率；

s2：第一高感光高速相機、第二高感光高速相機對被識別礦石進行圖像采集，并傳輸至控制器中；

s3：控制器對采集的礦石圖像進行綜合分析，判定被識別礦石的礦種，并對其品位進行預(yù)估。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可用于礦石識別教學(xué)與研究，也可拓展為多套光源、相機、傳感器等，用于工業(yè)礦石識別生產(chǎn)，具有識別精度高、效率高的特點，有效避免了人工礦石分辨的主觀性和個體差異性，可更好的替代人來工作或者完成人類不能完成的工作，減少勞動強度，提高礦石識別生產(chǎn)質(zhì)量和勞動生產(chǎn)效率，與國外x射線礦選方法相比，節(jié)能、環(huán)保，且對人體不會造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，模擬人類視覺系統(tǒng)的感知能力，可完成人工肉眼所能完成的所有工作，在高速性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性等方面的能力機器視覺系統(tǒng)遠遠超過人類視覺系統(tǒng)，本發(fā)明很大程度上解決了工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場特征分布奇異、難判別的非常規(guī)態(tài)勢礦石的分選問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1礦石進料口、2機架、3第一高感光高速相機、4第一紫外線光源組件、5控制器、6第二紫外線光源組件、7第二高感光高速相機、8光電傳感器、9紫外線防護遮光板。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬干本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別裝置，包括機架2和安裝在機架2右側(cè)壁的礦石進料口1，所述機架2的右側(cè)底部安裝有控制器5，所述機架2的內(nèi)腔頂部通過支架安裝有第二紫外線光源組件6，所述機架2的內(nèi)腔右側(cè)壁通過支架安裝有第一高感光高速相機3，所述第一高感光高速相機3的下方設(shè)有第一紫外線光源組件4，所述機架2的內(nèi)腔左側(cè)壁設(shè)有光電傳感器8，所述光電傳感器8的右側(cè)安裝有第二高感光高速相機7，所述機架2的側(cè)壁設(shè)有紫外線防護遮光板9，所述控制器5分別與第一高感光高速相機3、第二高感光高速相機7、第一紫外線光源組件4、第二紫外線光源組件6和光電傳感器8電性連接。

其中，所述控制器5為pc計算機或嵌入式控制器，所述第二高感光高速相機7和光電傳感器8均位于安裝板上，且安裝板固定設(shè)置在機架2的內(nèi)腔左側(cè)壁，所述第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6均通過銷軸與支架活動連接。

本發(fā)明還提供了一種基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別方法，該基于紫外線熒光的礦石機器視覺識別方法的具體步驟如下：

s1：第一高感光高速相機3、第二高感光高速相機7、第一紫外線光源組件4、第二紫外線光源組件6的紫外光源與被識別礦石之間的采圖角度，根據(jù)不同礦石調(diào)節(jié)紫外光源光源功率；

s2：第一高感光高速相機3、第二高感光高速相機7對被識別礦石進行圖像采集，并傳輸至控制器5中；

s3：控制器5對采集的礦石圖像進行綜合分析，判定被識別礦石的礦種，并對其品位進行預(yù)估。

工作原理：在使用時，通過礦石進料口1放入待識別的礦石，礦石進入光電傳感器8的傳感區(qū)域，同時第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6激發(fā)礦石表面熒光效應(yīng)，光電傳感器8觸發(fā)第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7對礦石進行拍照，拍下礦石表面的熒光效應(yīng)的成像圖像，然后傳輸至控制器5中進行圖像分析預(yù)測，并輸出礦石識別結(jié)果。

礦業(yè)領(lǐng)域教學(xué)、科研礦物識別，調(diào)節(jié)第一高感光高速相機3、第二高感光高速相機7、第一紫外線光源組件4、第二紫外線光源組件6與被識別礦石之間的采圖角度，第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7盡量安裝在被識別礦物上方，高度300mm～500mm為宜，采用調(diào)焦廣角鏡頭，鏡頭平面與被識別礦物正面平行，拍攝最大面積的礦石表面。第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7使用25幀/秒的200像素以上的彩色型號，第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6采用254nm紫外光源，功率18w～50w。

工業(yè)礦石識別分選生產(chǎn)，第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7安裝在皮帶輪中心線的正上方，距離皮帶輪上方1m的高度，采用定焦式長焦工業(yè)鏡頭，鏡頭平面與皮帶輪平面平行，并且將第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6的紫外光源功率調(diào)節(jié)至≥120w，可清晰拍攝皮帶輪上的礦石的最大表面面積，200萬像素、90幀/秒以上的相機足以描述礦石表面熒光細節(jié)信息。

調(diào)節(jié)照相機、紫外光源的被識別礦石之間的采圖角度，調(diào)節(jié)第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6的光源功率至≥70w，采用定焦短焦距的廣角工業(yè)鏡頭，鏡頭中心與礦石的中線心連線，與礦石下落時的平面的盡可能垂直，第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7距離下落礦石20cm～60cm的直線距離范圍，相機電子快門曝光時間設(shè)為10us一次，相機像素≥200萬，可清晰抓拍礦石下落瞬間的最大面積表面。

軟件處理，利用多顏色空間的特征做融合、分類器分類、組建新的待學(xué)習(xí)的模型庫，對礦石的定性及半定量分析更加準(zhǔn)確和貼近真實值，組建新的待學(xué)習(xí)模型庫，類似于半監(jiān)督的在線學(xué)習(xí)模型，可對原有模型庫進行補充，不斷調(diào)整和提高軟件的礦石分析能力和準(zhǔn)確性。

由于不同的礦石，所呈現(xiàn)的熒光激發(fā)特性不同，第一高感光高速相機3和第二高感光高速相機7的使用將根據(jù)不同的礦石特性選擇彩色圖像型號或者灰度圖像型號。第一紫外線光源組件4和第二紫外線光源組件6的紫外光源，根據(jù)礦石的紫外熒光激發(fā)特性和紫外熒光激發(fā)距離，選擇功率在18w以上的光源，光源功率可根據(jù)不同礦石熒光激發(fā)效應(yīng)的強弱進行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明可用于礦石識別教學(xué)與研究，也可拓展為多套光源、相機、傳感器等，用于工業(yè)礦石識別生產(chǎn)，具有識別精度高、效率高的特點，有效避免了人工礦石分辨的主觀性和個體差異性，可更好的替代人來工作或者完成人類不能完成的工作，減少勞動強度，提高礦石識別生產(chǎn)質(zhì)量和勞動生產(chǎn)效率。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。