[發(fā)明專利]一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110292200.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113019955A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖颯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥名德光電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B07C5/02
• 分類號(hào): B07C5/02;B07C5/34;B07C5/36;B08B7/02
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 李佼佼

1.一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備，包括布料裝置、識(shí)別裝置、執(zhí)行裝置、除塵系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)和X射線隔離保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：

所述布料裝置，用于從振動(dòng)斗將礦石輸入料口，通過(guò)布料驅(qū)動(dòng)電機(jī)將礦石均勻平攤到傳動(dòng)皮帶上；

所述識(shí)別裝置包括設(shè)置在傳動(dòng)皮帶上方的雙能X射線發(fā)生裝置和雙能X射線發(fā)生裝置直射點(diǎn)下方的雙能X射線探測(cè)器；

所述執(zhí)行裝置由電磁閥、分選氣缸和噴嘴構(gòu)成，用于控制高壓風(fēng)在目標(biāo)礦石在拋出過(guò)程中對(duì)礦石進(jìn)行噴吹擊打；

所述除塵系統(tǒng)安裝在振動(dòng)斗上，用于對(duì)礦石輸送過(guò)程中灰塵進(jìn)行除塵；

所述散熱系統(tǒng)安裝在識(shí)別裝置上，用于對(duì)雙能X射線發(fā)生裝置工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱；

所述X射線隔離保護(hù)系統(tǒng)為罩設(shè)在雙能X射線發(fā)生裝置外部的鉛房，用于防止X射線對(duì)人體造成傷害。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備，其特征在于，所述雙能X射線探測(cè)器采用凹槽式底座進(jìn)行固定；所述凹槽式底座，用于根據(jù)射線入射角調(diào)整探測(cè)器的排版弧度，糾正物料成像發(fā)生的變形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備，其特征在于，所述執(zhí)行裝置的噴嘴為高壓風(fēng)噴嘴；所述高壓風(fēng)噴嘴呈陣列式布置，根據(jù)被執(zhí)行對(duì)象的位置和形狀信息，智能控制相應(yīng)位置的多個(gè)高壓風(fēng)噴嘴開(kāi)合狀態(tài)及開(kāi)合時(shí)間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備，其特征在于，所述雙能X射線發(fā)生裝置出口的出束形狀為扇形狀；所述雙能X射線發(fā)生裝置的出口處安裝有朝下開(kāi)有扇形口的準(zhǔn)直器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選設(shè)備，其特征在于，所述準(zhǔn)直器的扇形的最大輻射扇形角度范圍為80～105度。

6.一種基于雙能X射線礦石智能分選方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：挑選較高品位礦石并劃分成好料和廢料兩部分，由圖像采集裝置收集深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練樣本集；

步驟S2：根據(jù)直方圖均衡化方法調(diào)整物料圖片的增益，并保存增益增強(qiáng)后的圖像；

步驟S3：利用數(shù)字圖像的中值濾波算法，消除圖像中的椒鹽噪聲；

步驟S4：利用形態(tài)學(xué)算法對(duì)圖像腐蝕處理；

步驟S5：采用連通域搜索算法尋找可能的目標(biāo)區(qū)域，并利用分割閾值去除偽目標(biāo)；

步驟S6：分割目標(biāo)圖像，并柵格化成25*25的小目標(biāo)，同時(shí)將目標(biāo)以外的背景圖像標(biāo)記為mask掩碼圖像；

步驟S7：將小目標(biāo)圖像送入深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)分類模型，比對(duì)識(shí)別為好料和廢料的置信度；

步驟S8：計(jì)算柵格化圖像每個(gè)分類的粒度、8連通分類占比、R值、K值分?jǐn)?shù)；

步驟S9：根據(jù)多分類信息融合后的類別，分別乘上每個(gè)評(píng)判特征的加權(quán)因子，計(jì)算出每個(gè)物料被識(shí)別為好料和壞料的得分值，與設(shè)定的目標(biāo)分類閾值相比較，確定物料種類。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選方法，其特征在于，所述步驟S2中，圖像增益增強(qiáng)公式如下：

q_ij＝(p_ij-B_j)*(G_j-B_j)；

式中，G_j表示射源打開(kāi)時(shí)采集的空皮帶圖像第j列的像素平均值；B_j表示射源關(guān)閉時(shí)空皮帶圖像第j列的像素平均值；p_ij表示實(shí)時(shí)物料圖像第i行第j列的像素。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于雙能X射線礦石智能分選方法，其特征在于，所述步驟S9中，確定物料種類的計(jì)算公式為：

Ad＝ρ1*P+ρ2*V+ρ3*K+...+ρn*R；

式中，Ad是物料的綜合得分值，ρ1、ρ2、ρ3、...ρn表示加權(quán)因子，P表示深度網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算出的類別得分值，V表示柵格化小目標(biāo)的類別得分占比、R表示根據(jù)朗格-比爾定律計(jì)算出的R特征值。