[發明專利]一種礦山作業用金屬探測裝置

有效

• 申請號: 202010559492.3
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111538104B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 徐海蒙
• 申請（專利權）人: 廣州南檔科技有限公司
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00;G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 崔征

1.一種礦山作業用金屬探測裝置，包括支柱(1)、腔體(4)、主體(5)和檢測儀(8)，其特征在于：所述主體(5)的兩側均連接有支柱(1)，所述主體(5)一側的兩端安裝有固定架(10)，所述支柱(1)的內部均設置有升降機構(2)，所述主體(5)的內部安裝有腔體(4)，且腔體(4)的內部設置有轉動機構(3)，所述主體(5)頂部的一側設置有夾持機構(9)，所述夾持機構(9)包括有夾持臂(901)、第一傳動齒輪(902)、主動齒輪(903)、伺服電機(904)和第二傳動齒輪(905)，所述伺服電機(904)安裝在主體(5)頂部的一側，所述伺服電機(904)的底部安裝有主動齒輪(903)，所述主動齒輪(903)的一側安裝有第一傳動齒輪(902)，所述第一傳動齒輪(902)的一端安裝有第二傳動齒輪(905)，所述第一傳動齒輪(902)與第二傳動齒輪(905)的一側均安裝有夾持臂(901)，所述主體(5)頂部的另一側安裝有檢測圓環(7)，且檢測圓環(7)的兩端均與固定架(10)活動連接，所述檢測圓環(7)的頂部安裝有檢測儀(8)，所述檢測圓環(7)的內部安裝有檢測框(6)。

2.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述升降機構(2)包括有驅動電機(201)、連接塊(202)、絲桿(203)和活動塊(204)，所述支柱(1)的內部安裝有絲桿(203)，所述絲桿(203)的外側安裝有活動塊(204)，且活動塊(204)的一側安裝有連接塊(202)，所述連接塊(202)的一側與主體(5)固定連接，所述絲桿(203)的頂部安裝有驅動電機(201)。

3.根據權利要求2所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述活動塊(204)呈矩形，所述絲桿(203)關于主體(5)的垂直中心線對稱分布。

4.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述轉動機構(3)包括有第一直角齒輪(301)、第二直角齒輪(302)、第一圓齒輪(303)和第二圓齒輪(304)，所述第一直角齒輪(301)安裝在腔體(4)的內部，所述第一直角齒輪(301)底部的一側安裝有第二直角齒輪(302)，所述第二直角齒輪(302)的一側安裝有第一圓齒輪(303)，所述第一圓齒輪(303)的一側安裝有第二圓齒輪(304)，且第一圓齒輪(303)與第二圓齒輪(304)的頂部與檢測圓環(7)的底部連接。

5.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述夾持臂(901)的內部與檢測框(6)的外壁貼合，且夾持臂(901)為F形結構。

6.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述第一傳動齒輪(902)和第二傳動齒輪(905)直徑相等，且第二傳動齒輪(905)為二分之一齒輪。

7.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述礦山作業用金屬探測裝置還包括零部件缺陷檢測儀，所述零部件缺陷檢測儀用于檢測所述礦山作業用金屬探測裝置的零部件是否存在缺陷，且檢測步驟包括：

利用外置攝像頭對所述礦山作業用金屬探測裝置的無缺陷的零部件進行拍照，獲取標準模板圖像；

利用外置攝像頭對所述礦山作業用金屬探測裝置的零部件進行拍照獲取待檢測的圖像；

基于圖像處理技術將標準模板圖像和待檢測的圖像進行灰度化，獲得標準模板圖像的灰度值及待檢測的圖像的灰度值；

利用圖像模板匹配技術，將待檢測的圖像的灰度值與標準模板圖像的灰度值做差，得到灰度差值，將灰度差值與預設閾值進行比較，當灰度差值小于預設閾值，即待檢測的圖像所對應的部件無缺陷，當灰度差值大于預設閾值，即待檢測的圖像所對應的部件存在缺陷。

8.根據權利要求1所述的一種礦山作業用金屬探測裝置，其特征在于：所述檢測儀(8)的具體檢測步驟如下：

步驟A1，針對待檢測礦石，設置對應的自動鑒定數據庫，所述自動鑒定數據庫中存有m1張含金屬的礦石的數據圖像和m2張不含金屬的礦石的數據圖像，構成m張數據圖像，將所述m張數據圖像轉換為相同大小的標準圖像，并將所述標準圖像經過灰度化處理后得到圖像像素矩陣，將所述圖像像素矩陣按列轉變為像素向量，將m張數據圖像的像素向量形成一個數據矩陣X；

步驟A2，根據以下公式構建與數據矩陣X相關的鑒別函數：

其中，h(X)代表構建的與數據矩陣X相關的鑒別函數，為m行1列的矩陣，T代表矩陣的轉置，e代表自然常數，θ代表初始權重,預設為單位矩陣，sum()代表求和，ln代表以e為底的對數；

步驟A3，構建m張數據圖像對應的標簽y為m行1列的矩陣形式，y包含倆個值，當y＝1時，代表數據圖像對應的標簽為含金屬的礦石，當y＝0時，代表數據圖像對應的標簽為不含金屬的礦石；

步驟A4，根據步驟A2和步驟A3構建鑒別差距函數：

其中，J代表構建的鑒別差距函數，y_i代表為矩陣y的第i行的值，h(X)_i代表數據矩陣X中第i行的鑒別函數的值，log代表以2為底的對數；

步驟A5，根據以下公式對初始權重θ進行調整：

其中，代表鑒別差距函數分別對初始權重θ中的各個位置的元素求導后得到的矩陣，sign代表符號函數，通過不斷的重復步驟A5，每一次重復步驟A5，差距值會計算一遍，直到差距值小于0.1后，此時得到的θ'為優化后的權重，將優化后的權重θ'代替步驟A2鑒別函數中的初始權重θ，得到優化后的鑒別函數h(X)'，進而運行步驟A6；

步驟A6，獲取待檢測的礦石，對待檢測的礦石圖像轉換得到像素向量，并將像素向量組成數據矩陣X'代入步驟A2中得到相應的鑒別結果h(X')'，當0≤h(X')'＜0.5時代表當前待檢測的礦石不含金屬，當0.5≤h(X')'≤1時，代表當前待檢測的礦石含金屬。