[發明專利]基于視覺的煤巖識別方法、存儲介質及電子設備

有效

• 申請號: 202110259096.3
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113052208B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 楊俊哲;賀安民;伍云霞;關丙火;郭愛軍
• 申請（專利權）人: 神華神東煤炭集團有限責任公司;中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G06V10/774
• 分類號: G06V10/774;G06F17/16
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 耿蕾

1.一種基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，包括：

采集待識別煤巖圖像信息，并對所述待識別煤巖圖像信息進行預處理，生成待識別煤巖數據信息；

根據預先存儲的煤巖樣本數據信息對所述待識別煤巖數據信息進行線性組合處理，并計算所述煤巖樣本數據信息中的煤巖樣本與所述待識別煤巖圖像信息中的待識別煤巖的比例，生成煤巖表達系數；

根據所述煤巖表達系數判斷所述待識別煤巖圖像信息的煤巖類別：根據下式判斷所述待識別煤巖圖像信息的煤巖類別：

其中，y是待識別煤巖向量，c是指示為煤或巖的類別符號，元素是β^*中對應類c的系數，Xc是由類c的訓練樣本構成的子矩陣。

2.如權利要求1所述的基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，所述預先存儲的煤巖樣本數據信息具體采用以下步驟獲得：

采集煤樣本圖像信息和巖石樣本圖像信息；

調整所述煤樣本圖像信息和所述巖石樣本圖像信息的大小，并進行向量化，生成第一子煤巖樣本數據信息；

將所述第一子煤巖樣本數據信息進行歸一化，生成第二子煤巖樣本數據信息；

將所述第二子煤巖樣本數據信息按照煤巖類別的順序作為數據矩陣的列，生成所述煤巖樣本數據信息。

3.如權利要求2所述的基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，所述采集待識別煤巖圖像信息，并對所述待識別煤巖圖像信息進行預處理，生成待識別煤巖數據信息，具體包括：

采集所述待識別煤巖圖像信息；

調整所述待識別煤巖圖像信息的大小，并進行向量化，生成第一子待識別煤巖數據信息；

將所述第一子待識別煤巖數據信息進行歸一化，生成所述待識別煤巖數據信息，所述待識別煤巖數據信息包括待識別煤巖向量。

4.如權利要求3所述的基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，所述根據預先存儲的煤巖樣本數據信息對所述待識別煤巖數據信息進行線性組合處理，并計算所述煤巖樣本數據信息中的煤巖樣本與所述待識別煤巖圖像信息中的待識別煤巖的比例，生成煤巖表達系數，具體包括：

將所述煤巖樣本數據信息中的數據矩陣的列構建成煤巖樣本向量；

根據所述煤巖樣本向量和損失函數，利用下式計算所述煤巖樣本數據信息中的煤巖樣本與所述待識別煤巖圖像信息中的待識別煤巖的比例，生成煤巖表達系數：

其中，σ是核的大小，d＝[d₁，...，d_i，...，d_n]^T，d_i＝||y-x_i||₂，λ是正則化參數，⊙表示對應元素相乘，y_j是待識別煤巖的第j個元素，x_ij是第i個煤巖樣本的第j個元素，β是煤巖表達系數，n是煤巖的總樣本數，y是待識別煤巖向量。

5.如權利要求4所述的基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，所述根據所述煤巖樣本向量和損失函數，利用下式計算所述煤巖樣本數據信息中的煤巖樣本與所述待識別煤巖圖像信息中的待識別煤巖的比例，生成煤巖表達系數，具體包括：

利用下式計算所述煤巖表達系數的最小值：

s＝[s₁,...,s_j,...,S_m]^T

其中，s_j是輔助變量s的第j個元素，y_j是待識別煤巖的第j個元素，x_ij是第i個煤巖樣本的第j個元素；

固定β，計算s；

固定s，計算β；

利用下式計算所述核的大小：

其中，m是煤巖樣本向量的維數，X是煤巖樣本數據信息的數據矩陣，y是待識別煤巖向量，β是煤巖表達系數；

生成β^*。

6.如權利要求5所述的基于視覺的煤巖識別方法，其特征在于，所述固定s，計算β，具體包括：

固定s，利用下式計算所述β：

其中，