双物质界面分界识别方法、设备及介质技术

本申请提供一种双物质界面分界识别方法，包括：S1：向物质分界区两侧分别投射第一激光束和第二激光束；所述物质分界区用于区分第一物质区和第二物质区；所述第一激光束投射在第一物质区，所述第二激光束投射在第二物质区；S2：获取所述第一激光束在所述第一物质区上的投影坐标，得到第一坐标；S3：获取所述第二激光束在所述第二物质区上的投影坐标，得到第二坐标；S4：计算所述第一坐标和第二坐标的中间坐标，所述中间坐标位于物质分界区；S5：向中间坐标处发射第三激光束以对其加热；S6：获取中间坐标处的热图像信息；S7：将所述热图像信息输入物质识别模型，得到物质识别结果。得到物质识别结果。得到物质识别结果。

【技术实现步骤摘要】
双物质界面分界识别方法、设备及介质


[0001]本公开涉及物质识别
，具体公开一种双物质界面分界识别方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]煤岩识别技术是实现煤矿智能开采和巷道自动化智能掘进的一大关键技术，主要目的是对煤
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岩分界线精准识别，进而确保采煤机或掘进机沿着煤
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岩分界面跟顶或者跟底截割。
[0003]目前识别煤岩界面的方法主要包括以下几种方法：基于煤岩自然γ射线辐射特性的NGR（Natural Gamma Radiation）传感器法、基于采煤机切割响应力的煤岩界面识别传感器法、雷达探测方法、记忆切割法、电流分析法、声音检测法、粉尘探测法。
[0004]目前现有的煤岩识别方法存在如下问题：γ射线法对采煤工艺有一定要求， 即必须是留一定厚度的顶煤，这样降低了回采率，另外要求顶底板围岩必须有放射性元素，这大大限制了其应用。
[0005]记忆切割法适合于地质条件好、煤层比较平整的矿井。对于地质条件不好的采煤工作面，方法受到了严重的限制。
[0006]基于监测截齿振动的煤岩识别方法由于在采煤过程中滚筒在做旋转运动，因而信号的传输受到很大的影响。
[0007]雷达探测法是以电磁波传递为基础的技术，电磁波穿透顶煤的厚度与波长有关，波长愈长，穿透愈深，而波长愈长测量分辨率就愈低，测量范围和测量精度的矛盾很难彻底解决,方法仍未达到实用阶段。
[0008]电流分析法、声音检测法、粉尘探测法等煤岩识别方法由于采煤设备在生产过程中受力复杂、震动剧烈、磨损严重、粉尘大等因素导致这些方法使用范围和使用效果受到严重限制。

技术实现思路

[0009]第一方面，一种双物质界面分界识别方法，包括如下步骤：S1：向物质分界区两侧分别投射第一激光束和第二激光束；所述物质分界区用于区分第一物质区和第二物质区；所述第一激光束投射在第一物质区，所述第二激光束投射在第二物质区；S2：获取所述第一激光束在所述第一物质区上的投影坐标，得到第一坐标；S3：获取所述第二激光束在所述第二物质区上的投影坐标，得到第二坐标；S4：计算所述第一坐标和第二坐标的中间坐标，所述中间坐标位于物质分界区；S5：向中间坐标处发射第三激光束以对其加热；S6：获取中间坐标处的热图像信息；S7：将所述热图像信息输入物质识别模型，得到物质识别结果，所述物质识别结果
包括第一物质、第二物质和中间物质；判断所述物质识别结果为第一物质时，将所述第一激光束投射在所述中间坐标处，重复上述步骤S2
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S7；判断所述物质识别结果为第二物质时，将所述第二激光束投射在所述中间坐标处，重复上述步骤S2
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S7；判断所述物质识别结果为中间物质时，将所述中间坐标处确定为物质分界点。
[0010]根据本申请实施例提供的技术方案，S8：沿第一方向间隔预设间距，向物质分界区两侧分别投射第一激光束和第二激光束；重复上述步骤S2
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S7，获得多个物质分界点；S9：构建物质分界线。
[0011]根据本申请实施例提供的技术方案，所述构建物质分界线，包括如下步骤：S91：获取三个物质分界点时，以三个物质分界点构建平滑曲线，得到物质分界线。
[0012]根据本申请实施例提供的技术方案，所述构建物质分界线，还包括如下步骤：S92：以物质分界线上末尾处的物质分界点和与其相邻的物质分界点，构建一次函数，得到第一射线；S93：延伸第一射线至其水平位移为预设间距时，得到交点坐标；S94：向交点坐标处发射第三激光束以对其加热；S95：获取交点坐标处的热图像信息；S96：将所述热图像信息输入物质识别模型，得到物质识别结果；判断所述物质识别结果为第一物质或第二物质时，则在交点坐标的纵坐标区域内，重复上述步骤S2
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S7，获取物质分界点；判断所述物质识别结果为中间物质时，将所述交点坐标处确定为物质分界点；S97：以获得的所有物质分界点，构建平滑曲线，得到更新后的物质分界线。
[0013]根据本申请实施例提供的技术方案，所述构建物质分界线，还包括如下步骤：S98：重复步骤S92
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S97，继续扩展物质分界线。
[0014]根据本申请实施例提供的技术方案，所述物质识别模型的训练过程包括如下步骤：激光扫描第一物质，获取与第一物质对应的第一图像信息；激光扫描第二物质，获取与第二物质对应的第二图像信息；以第一图像信息和第二图像信息为输入进行训练，得到物质识别模型。
[0015]第二方面，一种计算机设备，所述设备包括：存储器，用于存储可执行程序代码；一个或多个处理器，用于读取所述存储器中存储的可执行程序代码以执行第一方面所述的双物质界面分界识别方法。
[0016]第三方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的双物质界面分界识别方法。
[0017]现有技术中在获得一个初始分界区后，该初始分界区能够初步区分第一物质区和第二物质区，但是无法严格地获得第一物质区和第二物质区之间的分界线，基于本申请提出的双物质界面分界识别方法，通过在第一物质区和第二物质区内分别施加第一激光束和第二激光束，获得第一激光束的投影坐标和第二激光束的投影坐标，以此计算两个投影坐标之间的中间坐标，该中间坐标位于物质分界区内。
[0018]在获得该中间坐标后，向该中间坐标发射第三激光束对其加热，以获得该中间坐标处的热图像信息，将热图像信息输入至物质识别模型，并根据物质识别模型输出的物质识别结果，判断该中间坐标处是何种物质，当该处为中间物质时，表面其并非第一物质也并非第二物质，则可以确定该中间坐标所对应的位置为一物质分界点；当该处为第一物质时，
则以该中间坐标为新的第一坐标，第二坐标不变，重新寻找新的第一坐标和第二坐标之间的中间坐标，继续执行上述步骤，直至找到物质分界点；当该处为第二物质时，则以该中间坐标为新的第二坐标，第一坐标不变，重新寻找新的第二坐标和第一坐标之间的中间坐标，继续执行上述步骤，直至找到物质分界点。
[0019]综上所述，本申请提供的双物质界面分界识别方法，基于上述具体的工作步骤，能够实现第一物质区和第二物质区之间分界的精准识别，其能够逐步地依据前一次的识别结果，进行调整，直至获得物质分界点；此外，上述具体地工作步骤相较于现有技术而言，更适于推广使用。
附图说明
[0020]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是物质界面建立坐标系的结构示意图;图2是确定分界点的示意图；图3是确定多个分界点的示意图；图4
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1是构建物质分界线的示意图；图4
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2是构建第一射线获取物质分界点的示意图；图4
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3是扩展物质分界线的示意图；图5是计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双物质界面分界识别方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：向物质分界区两侧分别投射第一激光束和第二激光束；所述物质分界区用于区分第一物质区和第二物质区；所述第一激光束投射在第一物质区，所述第二激光束投射在第二物质区；S2：获取所述第一激光束在所述第一物质区上的投影坐标，得到第一坐标；S3：获取所述第二激光束在所述第二物质区上的投影坐标，得到第二坐标；S4：计算所述第一坐标和第二坐标的中间坐标，所述中间坐标位于物质分界区；S5：向中间坐标处发射第三激光束以对其加热；S6：获取中间坐标处的热图像信息；S7：将所述热图像信息输入物质识别模型，得到物质识别结果，所述物质识别结果包括第一物质、第二物质和中间物质；判断所述物质识别结果为第一物质时，将所述第一激光束投射在所述中间坐标处，重复上述步骤S2
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S7；判断所述物质识别结果为第二物质时，将所述第二激光束投射在所述中间坐标处，重复上述步骤S2
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S7；判断所述物质识别结果为中间物质时，将所述中间坐标处确定为物质分界点。2.根据权利要求1所述的一种双物质界面分界识别方法，其特征在于，还包括如下步骤：S8：沿第一方向间隔预设间距，向物质分界区两侧分别投射第一激光束和第二激光束；重复上述步骤S2
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S7，获得多个物质分界点；S9：构建物质分界线。3.根据权利要求2所述的一种双物质界面分界识别方法，其特征在于，所述构建物质分界线，包括如下步骤：S91：获取三个物质分界点时，以三个物质分界点构建平滑曲线，得到物质分界线。4.根据权利要求3所述的一种双物质界面分界识别方法，其特征在于：所述构建物质分界线...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭，张焱鑫，陶友瑞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：