一种用于矿石分选的图像识别机构及识别方法与流程

本发明属于矿石分选，具体涉及一种用于矿石分选的图像识别机构及识别方法。

背景技术：

1、矿石的分选方法有多种，结合矿石特征通常选用的方法包括重选、磁选和浮选等；而图像识别技术是矿石分选人工智能的一个重要领域，其以图像的主要特征为基础，通过模式识别、模板匹配或原型匹配等适配模型对图像进行辨识处理；原矿开采后，其粗粒在矿石和废石之间存在着图像特征差异，因此可以利用图像识别技术对其进行拣选作业，能够达到较好的矿石分选效果。

2、中国专利cn106269564b公开了一种基于图像识别技术和机械手臂的矿石分选工艺，其通过图像采集器和图像识别器对物品进行识别，并通过处理器对气杠、驱动电机、第一电机和第二电机进行控制，实现自动识别矸石和木块，并完成对矸石和木块的分拣。

3、然而采用抓取分拣的方式，由于矿石和矿渣的混合不均匀，当矿渣量大或矿石量大时，传输带需要根据机械臂抓取的最慢速度进行调节，造成矿石分拣效率低的问题，同时由于矿石分拣容易造成灰尘漂浮，造成空气粉尘含量大的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种用于矿石分选的图像识别机构及识别方法，具体技术方案如下：

2、一种用于矿石分选的图像识别机构，包括用于矿石图像识别的识别机构、用于矿石分选的分料机构、用于矿石粉尘去除的除尘机构；

3、所述分料机构包括呈矩阵分布的上翻机构和下翻机构，且上翻机构和下翻机构均设置有用于驱动的伺服电机；

4、所述识别机构包括呈线形分布的第二摄像头和呈扇形分布的第一摄像头；

5、所述第一摄像头、第二摄像头和伺服电机均与控制箱电性连接。

6、优选的，所述分料机构还包括用于上翻机构和下翻机构支撑的支撑架，所述下翻机构包括支撑架内转动安装的下翻卡板，以及支撑架下方安装的第一伺服电机，所述第一伺服电机外表面固定有第一调节杆，且第一调节杆与下翻卡板接触，所述上翻机构包括支撑架内转动安装的上翻卡板，以及支撑架下方安装的第二私服电机，所述第二私服电机外表面固定有第二调节杆，且第二调节杆与上翻卡板接触，所述上翻机构还包括用于上翻卡板复位的复位件。

7、优选的，所述复位件包括支撑架下方安装的弹簧支架，所述弹簧支架和上翻卡板之间固定有复位弹簧。

8、优选的，所述识别机构还包括分料机构上固定的摄像架，所述摄像架远离分料机构的一端固定有摄像板，所述第一摄像头固定在摄像板上，所述识别机构还包括用于支撑第二摄像头的龙门架，且龙门架固定在送料传输架上。

9、优选的，所述除尘机构包括分料机构下方固定的集尘罩，以及集尘罩下部固定的导流管，所述导流管下端外表面固定有集水管，所述导流管的内部设置有雾化喷嘴，且导流管与集水管连通，所述导流管的上端内部安装有导流风扇，所述导流管的下端内部安装有螺旋导流片，且螺旋导流片与雾化喷嘴错位设置。

10、优选的，所述集水管内安装的雾化喷嘴等间距环绕设置，所述集水管和螺旋导流片均设置有两个。

11、优选的，还包括传输机构，所述传输机构包括为双层结构的送料传输架和第二下料架、与第二下料架处于同一平面的第一下料架，所述送料传输架位于第二下料架的上方，所述送料传输架的一端位于分料机构的上方，所述第一下料架位于分料机构下端的下方，所述第二下料架位于分料机构的正下方，且第二下料架和分料机构之间设置有用于矿石导流的导流板。

12、一种用于矿石分选的图像识别机构的识别方法，识别方法包括以下步骤：

13、步骤一，矿石物料输送；

14、步骤二，图像识别；

15、步骤三，矿石分选；

16、步骤四，分类传输。

17、优选的，在步骤二中，图像识别包括以下过程：

18、s1，图像采集：通过第二摄像头对送料传输架上传输的矿石进行预图像采集，通过第一摄像头对分料机构上掉落的矿石进行精准图像采集；

19、s2，数据预处理：对采集的图像数据进行预处理，包括图像去噪、图像增强，预处理的目的是提高图像质量，减少干扰因素对后续处理的影响；

20、s3，特征提取：从预处理后的图像中提取有助于分类的特征，特征可以是图像的纹理、形状、颜色等信息，常用的特征提取方法包括灰度共生矩阵、方向梯度直方图、颜色直方图；

21、s4，训练模形：使用提取到的特征和已知的分类标签进行训练，常用的机器学习算法包括支持向量机svm、决策树、随机森林，通过训练，模形能够学习不同矿石类别之间的特征差异，从而能够对新的未知矿石进行分类；

22、s5，测试与评估：使用训练好的模形对新的矿石图像进行分类测试，将测试样本输入到模形中，模形会根据学习到的规律给出预测结果，通过与真实标签对比，评估模形的准确性和性能；

23、s6，部署应用：将训练好的模形应用于实际的矿石分选过程中，通过拍摄矿石图像，然后使用训练好的模形对图像进行分类，从而实现自动化的矿石分选。

24、优选的，在步骤三中，矿石分选包括以下过程：

25、a1，标记，根据图像识别的分类，对矿石进行标记；

26、a2，驱动，控制箱通过控制器控制第一伺服电机和第二私服电机的驱动；

27、a3，分选，标记后通过分料机构把不同标记的矿石分选到第一下料架或第二下料架上。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过呈矩阵分布的上翻机构和下翻机构组成的分料机构，进而便于上翻机构和下翻机构配合对分料机构上掉落的矿石进行分选，而上翻机构和下翻机构均通过伺服电机进行驱动，便于对矿石进行分选，而识别机构包括呈线形分布的第二摄像头、以及呈扇形分布的第一摄像头，便于第二摄像头对矿石进行预先拍摄，便于第一摄像头对矿石进行最终拍摄，而除尘机构用于矿石分选过程中对空气中的粉尘进行过滤。

技术特征：

1.一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：包括用于矿石图像识别的识别机构(5)、用于矿石分选的分料机构(4)、用于矿石粉尘去除的除尘机构(6)；

2.根据权利要求1所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：所述分料机构(4)还包括用于上翻机构和下翻机构支撑的支撑架(41)，所述下翻机构包括支撑架(41)内转动安装的下翻卡板(42)，以及支撑架(41)下方安装的第一伺服电机(43)，所述第一伺服电机(43)外表面固定有第一调节杆(44)，且第一调节杆(44)与下翻卡板(42)接触，所述上翻机构包括支撑架(41)内转动安装的上翻卡板(45)，以及支撑架(41)下方安装的第二私服电机(46)，所述第二私服电机(46)外表面固定有第二调节杆(47)，且第二调节杆(47)与上翻卡板(45)接触，所述上翻机构还包括用于上翻卡板(45)复位的复位件。

3.根据权利要求2所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：所述复位件包括支撑架(41)下方安装的弹簧支架(48)，所述弹簧支架(48)和上翻卡板(45)之间固定有复位弹簧(49)。

4.根据权利要求1所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：所述识别机构(5)还包括分料机构(4)上固定的摄像架(51)，所述摄像架(51)远离分料机构(4)的一端固定有摄像板(52)，所述第一摄像头(53)固定在摄像板(52)上，所述识别机构(5)还包括用于支撑第二摄像头(55)的龙门架(54)，且龙门架(54)固定在送料传输架(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：所述除尘机构(6)包括分料机构(4)下方固定的集尘罩(61)，以及集尘罩(61)下部固定的导流管(62)，所述导流管(62)下端外表面固定有集水管(63)，所述导流管(62)的内部设置有雾化喷嘴(65)，且导流管(62)与集水管(63)连通，所述导流管(62)的上端内部安装有导流风扇(64)，所述导流管(62)的下端内部安装有螺旋导流片(66)，且螺旋导流片(66)与雾化喷嘴(65)错位设置。

6.根据权利要求5所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：所述集水管(63)内安装的雾化喷嘴(65)等间距环绕设置，所述集水管(63)和螺旋导流片(66)均设置有两个。

7.根据权利要求1所述的一种用于矿石分选的图像识别机构，其特征在于：还包括传输机构，所述传输机构包括为双层结构的送料传输架(1)和第二下料架(3)、与第二下料架(3)处于同一平面的第一下料架(2)，所述送料传输架(1)位于第二下料架(3)的上方，所述送料传输架(1)的一端位于分料机构(4)的上方，所述第一下料架(2)位于分料机构(4)下端的下方，所述第二下料架(3)位于分料机构(4)的正下方，且第二下料架(3)和分料机构(4)之间设置有用于矿石导流的导流板(8)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于矿石分选的图像识别机构的识别方法，其特征在于：识别方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种用于矿石分选的图像识别机构的识别方法，其特征在于：在步骤二中，图像识别包括以下过程：

10.根据权利要求9所述的一种用于矿石分选的图像识别机构的识别方法，其特征在于：在步骤三中，矿石分选包括以下过程：

技术总结
本发明属于矿石分选技术领域，尤其为一种用于矿石分选的图像识别机构及识别方法，包括用于矿石图像识别的识别机构、用于矿石分选的分料机构、用于矿石粉尘去除的除尘机构；所述分料机构包括呈矩阵分布的上翻机构和下翻机构，且上翻机构和下翻机构均设置有用于驱动的伺服电机；所述识别机构包括呈线形分布的第二摄像头和呈扇形分布的第一摄像头；所述第一摄像头、第二摄像头和伺服电机均与控制箱电性连接；通过呈矩阵分布的上翻机构和下翻机构组成的分料机构，进而便于上翻机构和下翻机构配合对分料机构上掉落的矿石进行分选，而上翻机构和下翻机构均通过伺服电机进行驱动，便于对矿石进行分选。

技术研发人员：王乔,蔡丽,叶庆生,沈斌
受保护的技术使用者：合肥幼狮光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22