一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法及设备制造技术

本发明专利技术涉及一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法及设备，提取十个原始16位高精度数据作为运算的原始特征参数，采用并行交互式计算对比分析，各参与运算的原始特征参数由16位精度矩阵CCD检测器直接采集得到；计算结果再经过多层附加条件剔除过滤，消除全部误判数据。本发明专利技术的优点是：保证最终结果准确度接近100%，有效解决煤炭大工业生产应用中，由于镜质体自动识别错误带来的煤质评价不准问题。配套使用的专用设备，解决自动测量过程中，样品移动时不易保持焦距清楚而带来的虚焦误判问题。同时，解决在一台设备上既可以实现自动测量，又可以实现人工按国标测量问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法及设备，尤其涉及一种用于煤中镜质体变质程度检测及含量分析的识别煤镜质体的多特征智能化算法及设备。
技术介绍
目前煤变质指标—镜质体反射率及含量测试主要依靠人工方式完成，速度很慢，无法满足生产需要。煤炭大规模工业应用急需准确的自动型检测分析设备。目前，已有的自动型设备可分为两种：光度计型及图像型。其中：光度计型设备存在只能测取单点信号，无法有效判别所测点位是否为镜质体的问题，因此只适合人工方式检测，用于自动检测误差很大。同时测量精度偏低，一般为12位。而图像型自动设备一般是拍取照片，针对得到的图片采用灰度阈值分割或根据全组分反射率图形均匀性变化趋势来大体“推断”煤中镜质体边界界限值的技术办法。上述两种办法均是属于一种“单特征”或“间接推测”的技术。由于各种煤变质高低不同，灰度与其它组分或粘结成分之间存在大量重叠区间，无法单纯靠灰度或反射率即实现完全准确分割，因此误差较大。同时，图像型技术办法还存在难以保证焦距，虚焦会严重增加误判问题。因此，目前采用的上述各方法，各种不同煤的镜质体一直无法做到一起准确识别，影响了在工业煤质评价中最终结果的准确度。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法及设备，可解决煤炭生产中，由于镜质体自动识别错误带来的煤质评价不准问题；同时解决自动测量过程中，样品移动时不易保持焦距清楚而带来的虚焦误判问题。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，提取十个原始16位高精度数据作为运算的原始特征参数，采用并行交互式计算对比分析，各参与运算的原始特征参数由16位精度矩阵CCD检测器直接采集得到；计算结果再经过多层附加条件剔除过滤，消除全部误判数据。采集数据的矩阵CCD检测器为16位高精度显微摄像机，工作方式为直接提取每一检测单元的16位精度原始数据参与运算。所述的并行交互式综合评判计算方法具体步骤为：1）将十个参数按下列公式进行计算：Y1=0.578X1+1.456X2+0.119X3+0.876X4+0.766X5+0.987X6+0.002X7+2.908X8+12.981X9+2.099X10-0.498Z上限；Y2=0.965X1+1.436X2+0.876X3+0.127X4+0.737X5+0.910X6+0.121X7+1.997X8+16.863X9+3.736X10-0.842Z下限；Y=Y2-Y1；式中：Y为计算结果；X1-10为前面采集得到的参数，分别为：形状参数1、大小参数1、分布图参数1、突凹参数、色级参数1、形状参数2、大小参数2、色级参数2、分布图参数2、灰度参数；Z为相应界限值；当Y值≥0.6时，初步识别为镜质体；2）将步骤1）已初步判断为镜质体的区域，再经三层次附加条件进行剔除过滤，三层附加条件为：形状参数限值、色级限值、灰度限值；各限值均由实验中实测得到，为动态可变参数。实现一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法的设备，包括：放大倍数为300-600倍的光学显微镜、16位以上精度矩阵CCD检测器、控制装置，矩阵CCD检测器与光学显微镜之间设有连接接口，所述的连接接口上插接有可移出式滤光装置；光学显微镜包括检偏器，检偏器设置在三目镜筒和物镜之间，检偏器底部设有卡座，检偏器上设有可拆卸式电动旋转装置，电动旋转装置固定在检偏器转盘的卡座上，与角度调节转盘连接；控制装置包括手自一体式电控移动平台、自动消差调焦机构及主控制器，手自一体式电控移动平台和自动消差调焦机构均与主控制器连接，电控移动平台由步进电机控制，其上设有手轮、载物台、垂直压紧机构，步进电机与手轮连接，并通过手轮控制样品移动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用直接提取待检测区域十种16位高精度原始特征数据作为参与运算的特征参数量。然后针对各参数量采用多特征多层次复杂算法进行有效识别，最后再经三层次附加条件进行剔除过滤。可保证最终结果准确度接近100%，有效解决煤炭大工业生产应用中，由于镜质体自动识别错误带来的煤质评价不准问题。配套使用的专用设备，解决自动测量过程中，样品移动时不易保持焦距清楚而带来的虚焦误判问题。同时，解决在一台设备上既可以实现自动测量，又可以实现人工按国标测量问题。附图说明图1是直接识别煤镜质体的设备结构示意图。图2是连接接口结构示意图。图3是电控移动平台结构示意图。图4是电动旋转装置结构示意图。图5是总体控制系统工作关系结构示意图。图6是测量及分析模块组结构示意图。图中：1-矩阵CCD检测器  2-连接接口  3-滤光装置  4-三目镜筒  5-检偏器  6-电动旋转装置  7-物镜  8-载物台  9-电控移动平台  10-电控调焦装置  11-样品  12-卡座13-角度调节转盘  14-垂直压紧机构  15-手轮。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术进行详细地描述，但是应该指出本专利技术的实施不限于以下的实施方式。一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，提取十个原始16位高精度数据作为运算的原始特征参数，采用并行交互式计算对比分析，各参与运算的原始特征参数由16位精度矩阵CCD检测器1直接采集得到；计算结果再经过多层附加条件剔除过滤，消除全部误判数据。采集数据的矩阵CCD检测器1为16位高精度显微摄像机，工作方式为直接提取每一检测单元的16位精度原始数据参与运算。所述的并行交互式综合评判计算方法具体步骤为：1）将十个参数按下列公式进行计算：Y1=0.578X1+1.456X2+0.119X3+0.876X4+0.766X5+0.987X6+0.002X7+2.908X8+12.981X9+2.099X10-0.498Z上限；Y2=0.965X1+1.436X2+0.876X3+0.127X4+0.737X5+0.910X6+0.121X7+1.997X8+16.863X9+3.736X10-0.842Z下限；Y=Y2-Y1；式中：Y为计算结果；X1-10为前面采集得到的参数，分别为：形状参数1、大小参数1、分布图参数1、突凹参数、色级参数1、形状参数2、大小参数2、色级参数2、分布图参数2、灰度参数；Z为相应界限值；当Y值≥0.6时，初步识别为镜质体；2）将步骤1）已初步判断为镜质体的区域，再经三层次附加条件进行剔除过滤，三层<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，其特征在于，提取十个原始16位高精度数据作为运算的原始特征参数，采用并行交互式计算对比分析，各参与运算的原始特征参数由16位精度矩阵CCD检测器直接采集得到；计算结果再经过多层附加条件剔除过滤，消除全部误判数据。

【技术特征摘要】
1.一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，其特征在于，提取十个原始16位高
精度数据作为运算的原始特征参数，采用并行交互式计算对比分析，各参与运算的原始特
征参数由16位精度矩阵CCD检测器直接采集得到；计算结果再经过多层附加条件剔除过
滤，消除全部误判数据。
2.根据权利要求1所述的一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，其特征在于，
采集数据的矩阵CCD检测器为16位高精度显微摄像机，工作方式为直接提取每一检测单
元的16位精度原始数据参与运算。
3.根据权利要求1所述的一种直接识别煤镜质体的多特征智能化算法，其特征在于，
所述的并行交互式综合评判计算方法具体步骤为：
1）将十个参数按下列公式进行计算：
Y1=0.578X1+1.456X2+0.119X3+0.876X4+0.766X5+0.987X6+0.002X7+2.908X8+12.981X
9+2.099X10-0.498Z上限；
Y2=0.965X1+1.436X2+0.876X3+0.127X4+0.737X5+0.910X6+0.121X7+1.997X8+16.863X
9+3.736X10-0.842Z下限；
Y=Y2-Y1；
式中：Y为计算结果；X1-10为前面采集得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊国，陈亮，张大鹏，马连壮，
申请(专利权)人：鞍山市科翔仪器仪表有限公司，辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21