[發明專利]基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法及系統

在審

• 申請號: 202110394719.8
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN115201140A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 嚴昆侖;王榮平
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;B07C5/342
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 孫盼峰;李娜

1.一種基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法，其特征在于：所述方法包括，

S1、采集煤矸石樣本，進行紅外光譜檢測，得到煤和矸石的輻射光譜強度與波長關系的紅外光譜圖；

S2、依據輻射光譜強度與波長紅外光譜圖，獲取對比波段Ai、參考波段Bi以及煤在對比波段Ai與參考波段Bi下的輻射光譜強度比值Mi、矸石在對比波段Ai與參考波段Bi下的輻射光譜強度比值Gi，其中，Ai為煤和矸石的輻射光譜強度區分度明顯的波段，Bi為煤和矸石的輻射光譜強度平滑特征一致的波段，i＝1～n，n為大于1的自然數；

S3、依據確定的波段Ai和Bi，制作對應的帶通濾波器，并加載在紅外相機上，對待測礦物進行圖像采集；

S4、對所得圖像進行分析處理，得到對比波段Ai和參考波段Bi下待測礦物的輻射光譜強度比值，并與S2中的Mi和Gi比較，以判斷待測礦物為煤或矸石；

或者，依據Mi和Gi確定參考閾值P，對所得圖像進行分析處理，得到對比波段Ai和參考波段Bi下的待測礦物的輻射光譜強度比值，并與P比較，以判斷待測礦物為煤或矸石，所述P的大小處于Mi和Gi之間。

2.根據權利要求1所述基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法，其特征在于：

所述i取值為1。

3.根據權利要求2所述基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法，其特征在于：

所述Ai取值范圍為9-10μm，所述Bi取值范圍為12-13μm。

4.根據權利要求3所述基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法，其特征在于：

所述紅外相機的工作波長為8-13μm。

5.根據權利要求1所述基于紅外光譜測量的煤矸石識別方法，其特征在于：

所述參考閾值P的取值為0.897。

6.一種基于紅外光譜測量的煤矸石識別系統，其特征在于：所述系統包括，

裝載輸送模塊(1)，所述裝載輸送模塊(1)用于裝載運輸待測礦物；

紅外相機模塊(2)，所述紅外相機模塊(2)設置在裝載輸送模塊(1)一側或兩側，用于對待測礦物進行圖像采集；

分析控制模塊(3)，所述分析控制模塊(3)與紅外相機模塊(2)相連，用于接收紅外相機模塊(2)采集的圖像并對其進行分析比對；

分揀操作模塊(4)，所述分揀操作模塊(4)設置在裝載輸送模塊(1)后端并與分析控制模塊(3)相連，所述分析控制模塊(3)根據分析比對結果控制分揀操作模塊(4)將待測礦物分揀至煤通道或矸石通道；

其中，所述紅外相機模塊(2)上設有依據如權利要求1-5中任一項所述的方法獲取的帶通濾波器，所述分析控制模塊(3)依據如權利要求1-5中任一項所述的方法進行分析比對。

7.根據權利要求6所述基于紅外光譜測量的煤矸石識別系統，其特征在于：

所述分析控制模塊(3)包括與紅外相機模塊(2)相連的圖像處理模塊(31)、與圖像處理模塊(31)和分揀操作模塊(4)分別相連并根據圖像處理模塊(31)的分析比對結果控制分揀操作模塊(4)動作的PLC控制模塊(32)。