一種用空域多尺度隨機特征識別煤巖的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用空域多尺度隨機特征識別煤巖的方法，該方法用隨機產(chǎn)生的不同個數(shù)、大小不同、位置不同的圖像塊內(nèi)像素灰度值和的線性組合來描述煤、巖石圖像；用聚類算法選擇煤、巖石訓(xùn)練樣本的圖像特征作為基元字典，然后用最鄰近規(guī)則對選定的煤、巖石樣本圖像的圖像特征用基元字典標注，煤、巖石的一張樣本圖像的基元頻率統(tǒng)計正則直方圖表達了煤、巖石的一個模式，用多個模式表達煤、巖石特征；在識別時，待識別圖像用與訓(xùn)練圖像同樣的方法抽取圖像特征和建立直方圖，然后和訓(xùn)練階段學(xué)習(xí)到的模式進行比較，用χ2距離來度量，用最近鄰準則來識別。該方法用了不同種類的煤、巖石在不同光線、不同視點下的圖像作為訓(xùn)練樣本，因而受光照和成像視點變化影響小，不受煤、巖石種類變化的影響，識別率高、穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種用空域多尺度隨機特征識別煤巖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用空域多尺度隨機特征識別煤巖的方法，屬于圖像識別【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]煤巖識別即用一種方法自動識別出煤巖石對象為煤或巖石。在煤炭生產(chǎn)過程中，煤巖識別技術(shù)可廣泛應(yīng)用于滾筒采煤、掘進、放頂煤開采、原煤選矸石等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對于減少采掘工作面作業(yè)人員、減輕工人勞動強度、改善作業(yè)環(huán)境、實現(xiàn)煤礦安全高效生產(chǎn)具有重要意義。 [0003]已有多種煤巖識別方法，如自然Y射線探測法、雷達探測法、應(yīng)力截齒法、紅外探測法、有功功率監(jiān)測法、震動檢測法、聲音檢測法、粉塵檢測法、記憶截割法等，但這些方法存在以下問題:①需要在現(xiàn)有設(shè)備上加裝各類傳感器獲取信息，導(dǎo)致裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。②采煤機滾筒、掘進機等設(shè)備在生產(chǎn)過程中受力復(fù)雜、振動劇烈、磨損嚴重、粉塵大，傳感器部署比較困難，容易導(dǎo)致機械構(gòu)件、傳感器和電氣線路受到損壞，裝置可靠性差。③對于不同類型機械設(shè)備，傳感器的最佳類型和信號拾取點的選擇存在較大區(qū)別，需要進行個性化定制，系統(tǒng)的適應(yīng)性差。
[0004]已有的基于圖像的煤巖識別方法對成像條件如光照、視點等敏感，若待識別的煤或巖石圖像成像條件與訓(xùn)練時的煤或巖石樣本圖像成像條件不同時，識別率大大降低；另外，若待識別的煤、巖石種類發(fā)生改變時，需要重新取樣煤、巖石樣本圖像對識別器進行訓(xùn)練。
[0005]需要一種解決或至少改善現(xiàn)有技術(shù)中固有的一個或多個問題的煤巖識別方法，以提高煤巖識別率和識別穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用空域多尺度隨機圖像特征識別煤巖的方法，該識別方法受光照和成像視點變化影響小，不受煤、巖石種類變化的影響，能夠?qū)崟r、自動地識別出當前煤、巖石對象是煤或是巖石，為自動化采掘、自動化放煤、自動化選矸等生產(chǎn)過程提供可靠的煤巖識別信息。
[0007]1.根據(jù)一種實施例形式，本發(fā)明所述的煤巖識別方法采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)，包括如下步驟:
[0008]A.分別采集像素大小為WXh的煤樣本圖像集{Ic}g和巖石樣本圖像集{Ir}爲，分別提取兩個樣本集中每張圖像I。和Ir圖像特征f.。e Rm和fr e r，構(gòu)成訓(xùn)練集和{ΛΚΞ?;其中，所述每張圖像的圖像特征f。e Rm或者f； e Rm提取原理如下:
[0009](I)對每張樣本圖像，用式(I)定義的一組多尺度濾波器(F1,1;...,Fw,J對其濾波
【權(quán)利要求】
1.一種用空域多尺度隨機特征識別煤巖的方法，其特征在于，包括以下步驟: A.分別采集像素大小為WXh的煤樣本圖像集和巖石樣本圖像集{Ir}〗含，分別提取兩個樣本集中每張圖像I。和Ir圖像特征f。e Rni和fr e ，構(gòu)成訓(xùn)練集{/c}=f和;其中，所述每張圖像的圖像特征f。e Rm或者fr e Rm提取原理如下: (1)對每張樣本圖像，用式⑴定義的一組多尺度濾波器{Fu,...，F(xiàn)w,J對其濾波
【文檔編號】G06K9/66GK103942576SQ201410139075
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】孫繼平, 伍云霞 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)(北京)