[發(fā)明專(zhuān)利]一種煤礦井下工作面粉塵濃度的監(jiān)測(cè)及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110182879.2
• 申請(qǐng)日: 2011-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102353622A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉丹丹;趙燦;湯春瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黑龍江科技學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/06
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/06
• 代理公司: 深圳市智科友專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 44241
• 代理人: 曲家彬

1.一種煤礦井下工作面粉塵濃度的監(jiān)測(cè)及測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)該方法包括：煤礦井下視頻監(jiān)視系統(tǒng)、測(cè)量工作面與視頻監(jiān)視系統(tǒng)中攝像頭距離測(cè)量系統(tǒng)和粉塵分散度測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn)：

⑴、對(duì)視頻監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集獲取的工作面粉塵環(huán)境下的退化圖像劃分為一組面積相同的方塊區(qū)域，設(shè)置每個(gè)方塊區(qū)域具有相同的深度，透射率在每個(gè)方塊區(qū)域內(nèi)為一常量，每個(gè)方塊區(qū)域的相函數(shù)取近似常量，對(duì)每個(gè)方塊區(qū)域的像素塊ＲＧＢ三通道同時(shí)取最小化操作，得具有塊效應(yīng)的粗略傳輸圖；

⑵、對(duì)步驟⑴獲取的粗糙傳輸圖進(jìn)行精細(xì)化處理，所述的精細(xì)化處理是采用對(duì)由粗糙傳輸圖，拉普拉斯修補(bǔ)矩陣，單位矩陣，歸一化參數(shù)構(gòu)成的方程進(jìn)行能量最小化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)粗糙傳輸圖進(jìn)行細(xì)化，其中拉普拉斯修補(bǔ)矩陣由克羅內(nèi)克函數(shù)及待修復(fù)傳輸圖窗口的均值、協(xié)方差矩陣構(gòu)成，經(jīng)過(guò)修補(bǔ)之后的粗糙傳輸圖，可精確反應(yīng)粉塵環(huán)境中空氣光的傳輸過(guò)程，得到圖像中各個(gè)像素點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的透射率；

⑶、按Vander?Hulst近似計(jì)算出吸收因子和散射因子，通過(guò)粉塵分散度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的按羅森—拉姆勒（Rosion-Rammar）分布的微粒分布函數(shù)和吸收因子，利用吸收系數(shù)積分方程計(jì)算出吸收系數(shù)，通過(guò)粉塵分散度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的按羅森—拉姆勒（Rosion-Rammar）分布的微粒分布函數(shù)和散射因子，利用散射系數(shù)積分方程計(jì)算出散射系數(shù)，吸收系數(shù)與散射系數(shù)之和得粉塵的質(zhì)量消光系數(shù)或利用吸收因子和散射因子之和得消光因子，通過(guò)粉塵分散度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的按羅森—拉姆勒（Rosion-Rammar）分布的微粒分布函數(shù)和消光因子，利用消光系數(shù)積分方程計(jì)算出消光系數(shù)；

⑷、距離測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得視頻監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集獲取的工作面粉塵環(huán)境下的退化圖像的深度，得輻射通道長(zhǎng)度；

⑸、根據(jù)步驟⑵得到的圖像中各個(gè)像素點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的透射率、步驟⑶得到的消光系數(shù)和步驟⑷得到的輻射長(zhǎng)度即可計(jì)算出就可以得出粉塵質(zhì)量濃度，獲得的視頻監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集獲取的工作面監(jiān)測(cè)區(qū)域的粉塵濃度變化過(guò)程，各個(gè)時(shí)刻信息其動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)與初始靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)形成原位測(cè)量，從而獲得粉塵分布及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所述的粉塵質(zhì)量濃度計(jì)算方法為依據(jù)一級(jí)多次散射近似法和輻射傳輸理論建立的透射率、消光系數(shù)、輻射長(zhǎng)度、粉塵相函數(shù)構(gòu)成的計(jì)算方程獲得。