物件识别方法、装置及煤矸石分选设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种物件识别方法，包括：获取物件的X射线图像，对X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；获取物件的3D点云，依据物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度；依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。另，本发明专利技术还公开一种物件识别装置和煤矸石分选设备，其采用上述物件识别方法识别煤和矸石，其处理装置还识别X射线图像所包含的各物件在X射线图像中的位置并将识别到材质为煤或矸石的物件的位置发送至机器人，机器人依据处理装置发送的位置和编码器发送的物件在输送机构的实时位置抓取煤或矸石，煤和矸石识别准确性高，且不会对人体造成过大损伤。

【技术实现步骤摘要】
物件识别方法、装置及煤矸石分选设备
本专利技术涉及物件识别分选
，尤其涉及一种物件识别方法、装置及煤矸石分选设备。
技术介绍
工业产品中除了目标物件外往往还会混有其它不需要的物件，因此，需要依据材质对物件进行识别和分选，以剔除目标物件之外的物质，提高质量。尤其是在煤炭开采领域中，随着采煤机械化程度的提高，加上常年对煤炭的深度开采，优质煤越来越少，剩余的煤中含矸石量逐年增加。为了获得优质煤，需要对开采获得的物质进行识别和分选，以剔除矸石。现阶段，主要通过以下几种方式对煤和矸石进行识别和分选：方式一，人工排矸法，该方式无法保证煤矸分选的质量，且作业环境恶劣，会对工人的健康造成危害；方式二，机械湿选法，该方会浪费大量的水资源，也会对环境造成污染；方式三，γ射线分选法，由于γ射线具有极强的穿透力，高能量的γ射线对人体的损伤非常大，危害大；方式四，X射线法，利用不同材质对X射线的透射率的不同进行区分，但除了材质外，还存在其它影响物件对X射线的透射率的因素，精度较低，无法准确区分煤和矸石。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够准确识别物件的材质的物件识别方法。本专利技术的另一目的在于提供一种能够准确识别物件的材质的物件识别装置。本专利技术的又一目的在于提供一种能够准确识别煤和矸石并进行分选的煤矸石分选设备。为了实现上述目的之一，本专利技术公开了一种物件识别方法，包括：获取物件的X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；获取物件的3D点云，依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度；依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。与现有技术相比，本专利技术采用X射线和3D视觉相结合的方式，首先利用X射线的透射原理，通过X射线透射物件获取经物件衰减后的X射线图像，再找到X射线图像中所包含的物件轮廓，然后进行3D点云采集来获得每一物件轮廓对应的点云高度得到该物件的厚度，最后综合物件轮廓区域内的各像素点的灰度值和物件厚度判断该物件的材质类别，物件材质识别准确性高，且不会对人体造成过大损伤。较佳地，“依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质”具体为：分别计算所述物件轮廓区域内各个像素点的灰度值与物件厚度的乘积；比较所述乘积与识别阈值的大小，依据比较结果识别该像素点的材质；将所述物件轮廓区域内多数像素点的材质作为该物件的材质。为了实现上述目的之二，本专利技术还公开了一种物件识别装置，包括X射线发射源、X射线探测器、3D相机及处理装置，所述X射线发射源发出X射线照射物件，所述X射线探测器接收经所述物件衰减后的X射线并转化成数字信号传送至所述处理装置，所述处理装置生成X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；所述3D相机获取物件的3D点云并发送至所述处理装置，所述处理装置依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度，并依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。与现有技术相比，本专利技术采用X射线和3D视觉相结合的方式，首先利用X射线的透射原理，通过X射线透射物件获取经物件衰减后的X射线图像，再找到X射线图像中所包含的物件轮廓，然后进行3D点云采集来获得每一物件轮廓对应的点云高度得到该物件的厚度，最后综合物件轮廓区域内的各像素点的灰度值和物件厚度判断该物件的材质类别，物件材质识别准确性高，且不会对人体造成过大损伤。较佳地，所述处理装置依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质具体为：分别计算所述物件轮廓区域内各个像素点的灰度值与物件厚度的乘积；比较所述乘积与识别阈值的大小，依据比较结果识别该像素点的材质；将所述物件轮廓区域内多数像素点的材质作为该物件的材质。为了实现上述目的之三，本专利技术还公开了一种煤矸石分选设备，包括X射线发射源、3D相机、X射线探测器、处理装置、输送机构、编码器及机器人，所述X射线发射源、3D相机沿物件的输送方向依次设置在所述输送机构的上方，所述X射线探测器设置在所述输送机构的下方，其中，所述X射线发射源发出X射线照射物件，所述X射线探测器接收经所述物件衰减后的X射线并转化成数字信号传送至所述处理装置；所述3D相机获取物件的3D点云并发送至所述处理装置；所述处理装置执行：接收所述X射线探测器发送的数字信号并生成X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓及所述X射线图像中各物件的位置，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度，依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质，并将材质为煤或矸石的物件在所述X射线图像中的位置发送至所述机器人；所述编码器安装在所述输送机构，用以获取X射线图像对应的物件在输送机构的实时位置并发送至所述机器人；所述机器人依据所述处理装置和编码器发送的位置抓取煤或矸石。与现有技术相比，本专利技术采用X射线和3D视觉相结合的方式，首先利用X射线的透射原理，通过X射线透射物件获取经物件衰减后的X射线图像，再找到X射线图像中所包含的物件轮廓和位置，然后利用3D相机3进行3D点云采集来获得每一物件轮廓对应的点云高度以得到该物件的厚度，并综合物件轮廓区域内的各像素点的灰度值和物件厚度判断该物件的材质类别，最后将材质为煤或矸石的物件在X射线图像中的位置发送至机器人以进行抓取，煤和矸石识别准确性高，且不会对人体造成过大损伤。较佳地，所述处理装置依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质具体为：分别计算所述物件轮廓区域内各个像素点的灰度值与物件厚度的乘积；比较所述乘积与识别阈值的大小，依据比较结果识别该像素点的材质；将所述物件轮廓区域内多数像素点的材质作为该物件的材质。较佳地，所述煤矸石分选设备还包括编码器脉冲分配器，所述编码器脉冲分配器与所述编码器连接，所述X射线探测器、3D相机、机器人分别接所述编码器脉冲分配器并依据设定的脉冲间隔动作。较佳地，所述处理装置为工控机，所述处理装置通过交换机与所述X射线探测器、3D相机及机器人分别通信连接。较佳地，所述3D相机为激光3D线扫相机。附图说明图1是本专利技术实施例物件识别方法的流程图。图2是本专利技术实施例物件识别装置的组成框图。图3是本专利技术实施例煤矸石分选设备的部分组成结构示意图。图4是本专利技术实施例煤矸石分选设备的部分组成结构示意图。图5是本专利技术实施例煤矸石分选设备的部分组成结构示意图。具体实施方式为详细说明本专利技术的内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本实施例提供一种物件识别方法，包括：获取物件的X射线图像，对X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物件识别方法，其特征在于，包括：/n获取物件的X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；/n获取物件的3D点云，依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度；/n依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。/n

【技术特征摘要】
1.一种物件识别方法，其特征在于，包括：
获取物件的X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；
获取物件的3D点云，依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度；
依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。


2.如权利要求1所述的物件识别方法，其特征在于，“依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质”具体为：
分别计算所述物件轮廓区域内各个像素点的灰度值与物件厚度的乘积；
比较所述乘积与识别阈值的大小，依据比较结果识别该像素点的材质；
将所述物件轮廓区域内多数像素点的材质作为该物件的材质。


3.一种物件识别装置，其特征在于，包括X射线发射源、X射线探测器、3D相机及处理装置，所述X射线发射源发出X射线照射物件，所述X射线探测器接收经所述物件衰减后的X射线并转化成数字信号传送至所述处理装置，所述处理装置生成X射线图像，对所述X射线图像进行分割以获得物件轮廓，并获取物件轮廓区域内各像素点的灰度值；所述3D相机获取物件的3D点云并发送至所述处理装置，所述处理装置依据所述物件轮廓区域内3D点云的高度获得物件的厚度，并依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质。


4.如权利要求3所述的物件识别装置，其特征在于，所述处理装置依据各像素点的灰度值和物件厚度识别物件的材质具体为：
分别计算所述物件轮廓区域内各个像素点的灰度值与物件厚度的乘积；
比较所述乘积与识别阈值的大小，依据比较结果识别该像素点的材质；
将所述物件轮廓区域内多数像素点的材质作为该物件的材质。


5.一种煤矸石分选设备，其特征在于，包括X射线发射源、3D相机、X射线探测器、处理装置、输送机构、编码器及机器人，所述X射线发射源、3D相机沿物件的输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫卓亚，刘涛，
申请(专利权)人：广东弓叶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44