[發明專利]一種直接識別煤鏡質體的多特征智能化算法及設備

有效

• 申請號: 201410041027.5
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103792236A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 趙俊國;陳亮;張大鵬;馬連壯
• 申請（專利權）人: 鞍山市科翔儀器儀表有限公司;遼寧科技大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/55
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及一種直接識別煤鏡質體的多特征智能化算法及設備，尤其涉及一種用于煤中鏡質體變質程度檢測及含量分析的識別煤鏡質體的多特征智能化算法及設備。

背景技術

目前煤變質指標—鏡質體反射率及含量測試主要依靠人工方式完成，速度很慢，無法滿足生產需要。煤炭大規模工業應用急需準確的自動型檢測分析設備。目前，已有的自動型設備可分為兩種：光度計型及圖像型。其中：光度計型設備存在只能測取單點信號，無法有效判別所測點位是否為鏡質體的問題，因此只適合人工方式檢測，用于自動檢測誤差很大。同時測量精度偏低，一般為12位。而圖像型自動設備一般是拍取照片，針對得到的圖片采用灰度閾值分割或根據全組分反射率圖形均勻性變化趨勢來大體“推斷”煤中鏡質體邊界界限值的技術辦法。上述兩種辦法均是屬于一種“單特征”或“間接推測”的技術。由于各種煤變質高低不同，灰度與其它組分或粘結成分之間存在大量重疊區間，無法單純靠灰度或反射率即實現完全準確分割，因此誤差較大。同時，圖像型技術辦法還存在難以保證焦距，虛焦會嚴重增加誤判問題。因此，目前采用的上述各方法，各種不同煤的鏡質體一直無法做到一起準確識別，影響了在工業煤質評價中最終結果的準確度。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種直接識別煤鏡質體的多特征智能化算法及設備，可解決煤炭生產中，由于鏡質體自動識別錯誤帶來的煤質評價不準問題；同時解決自動測量過程中，樣品移動時不易保持焦距清楚而帶來的虛焦誤判問題。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種直接識別煤鏡質體的多特征智能化算法，提取十個原始16位高精度數據作為運算的原始特征參數，采用并行交互式計算對比分析，各參與運算的原始特征參數由16位精度矩陣CCD檢測器直接采集得到；計算結果再經過多層附加條件剔除過濾，消除全部誤判數據。

采集數據的矩陣CCD檢測器為16位高精度顯微攝像機，工作方式為直接提取每一檢測單元的16位精度原始數據參與運算。

所述的并行交互式綜合評判計算方法具體步驟為：

1）將十個參數按下列公式進行計算：

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為計算結果；X_1-10為前面采集得到的參數，分別為：形狀參數1、大小參數1、分布圖參數1、突凹參數、色級參數1、形狀參數2、大小參數2、色級參數2、分布圖參數2、灰度參數；Z為相應界限值；

當Y值≥0.6時，初步識別為鏡質體；

2）將步驟1）已初步判斷為鏡質體的區域，再經三層次附加條件進行剔除過濾，三層附加條件為：形狀參數限值、色級限值、灰度限值；各限值均由實驗中實測得到，為動態可變參數。

實現一種直接識別煤鏡質體的多特征智能化算法的設備，包括：放大倍數為300-600倍的光學顯微鏡、16位以上精度矩陣CCD檢測器、控制裝置，矩陣CCD檢測器與光學顯微鏡之間設有連接接口，所述的連接接口上插接有可移出式濾光裝置；

光學顯微鏡包括檢偏器，檢偏器設置在三目鏡筒和物鏡之間，檢偏器底部設有卡座，檢偏器上設有可拆卸式電動旋轉裝置，電動旋轉裝置固定在檢偏器轉盤的卡座上，與角度調節轉盤連接；