基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置

217 编辑：中冶有色技术网来源：安徽理工大学

2024-05-17 17:04:48

权利要求书： 1.一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，其特征在于装置具体由输送带(1)、高速线扫描相机(2)、成像背景滚筒(3)、承载板(4)、轴承座(5)、驱动电机(6)、清灰毛刷(7)、挡尘板(8)、张紧弹簧(9)、调节螺栓(10)、调节螺母(11)组成；所述的成像背景滚筒(3)两端与轴承座(5)固结，所述的轴承座(5)固定于承载板(4)，所述的承载板(4)固定于煤矸光电分选设备机架，所述的清灰毛刷(7)与承载板(4)通过调节螺栓(10)相连，所述的清灰毛刷(7)与承载板(4)之间设有张紧弹簧(9)，所述的调节螺栓(10)穿过张紧弹簧(9)，所述的驱动电机(6)固定与承载板(4)，并且与成像背景滚筒(3)相连，带动滚筒做圆周运动，所述的挡尘板(8)与承载板(4)相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，其特征在于所述的成像背景装置置于输送带卸料轨迹凹侧，所述的高速线扫描相机(2)置于输送带(1)卸料轨迹的凸侧。

3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，其特征在于所述的清灰毛刷(7)与成像背景滚筒(3)表面相接触，通过固定调节螺母(11)，旋转调节螺栓(10)，可实现调节清灰毛刷(7)与成像背景滚筒(3)之间的接触程度。

4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，其特征在于所述的挡尘板(8)置于成像背景滚筒(3)上方，成像背景滚筒(3)与驱动电机(6)相连，转向与输送带(1)旋转方向一致。

5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，其特征在于所述的成像背景滚筒(3)内部结构为一种三棱柱安装架(14)，其上安装有蓝光LED灯带(13)，成像背景滚筒(3)表面为一种透光毛玻璃或灯管塑料(12)。

说明书：一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置技术领域[0001] 本实用新型涉及煤和矸石干法分选领域，具体是一种基于机器视觉的煤矸光电分选机上的成像背景装置。

背景技术[0002] 煤和矸石光电分选过程中，常采用机器视觉成像装置，如线阵相机，获取输送带上运送的煤和矸石图像，然后再对图像进行识别。由于开采出的原煤中含有水分，并且煤极易

掉落碎屑，因此在输送机运行过程中，不可避免地有部分细块和粉末粘到输送带的表面，使

得输送带原本的单一表面被污染，最终致使煤和矸石的成像背景杂乱不一。

[0003] 基于机器视觉的煤和矸石识别技术，通过反射光成像。若以物理方式清扫输送带，如安装清扫器、水射流清洗等，不仅难以将粘贴在输送带表面的粉粒清扫干净，甚至会留下

水分。如此一来，积攒在输送带表面的粉粒或水在特定光源的照射下产生反光效应，进一步

增加了背景的复杂度。

[0004] 避免煤和矸石的成像背景被污染，保持单一的成像背景，是机器视觉识别技术对图像分割的先决条件。复杂的煤和矸石的成像背景，使得后续图像目标与背景分割难度加

大，不仅提高了算法的复杂度，而且将会大大降低煤和矸石识别率。

发明内容[0005] 本实用新型的目的是提供一种煤矸光电分选设备上的成像背景装置；该成像背景装置，可以有效的保证煤矸分选设备的长期稳定运行，实现不停机状态下清理背景装置。保

证获取煤和矸石的图像背景单一，利于进一步的图像分割。

[0006] 本实用新型实现发明目的采用如下技术方案：[0007] 一种基于机器视觉的煤矸光电分选机成像背景装置，具体由输送带(1)、高速线扫描相机(2)、成像背景滚筒(3)、承载板(4)、轴承座(5)、驱动电机(6)、清灰毛刷(7)、挡尘板

(8)、张紧弹簧(9)、调节螺栓(10)、调节螺母(11)组成；所述的成像背景滚筒(3)两端与轴承

座(5)固结，所述的轴承座(5)固定于承载板(4)，所述的承载板(4)固定于煤矸光电分选设

备机架，所述的清灰毛刷(7)与承载板(4)通过调节螺栓(10)相连，所述的清灰毛刷(7)与承

载板(4)之间设有张紧弹簧(9)，所述的调节螺栓(10)穿过张紧弹簧(9)，所述的驱动电机

(6)固定与承载板(4)，并且与成像背景滚筒(4)相连，带动滚筒做圆周运动，所述的挡尘板

(8)与承载板(4)相连。

[0008] 作为优选的，本实用新型提供的一种煤矸光电分选成像背景装置，所述的成像背景装置置于输送带(1)卸料轨迹凹侧，所述的高速线扫描相机(2)置于输送带(1)卸料轨迹

的凸侧。

[0009] 作为优选的，本实用新型提供的一种煤矸光电分选成像背景装置，所述的清灰毛刷(7)与成像背景滚筒(3)表面相接触，通过固定调节螺母(11)，旋转调节螺栓(10)，可实现

调节清灰毛刷(7)与成像背景滚筒(3)之间的接触程度。

[0010] 作为优选的，本实用新型提供的一种煤矸光电分选成像背景装置，所述的挡尘板(8)置于成像背景滚筒(3)上方，成像背景滚筒(3)与驱动电机(6)相连，转向与输送带(1)旋

转方向一致。

[0011] 作为优选的，本实用新型提供的一种煤矸光电分选成像背景装置，所述的成像背景滚筒(3)内部结构为一种三棱柱安装架(14)，其上安装有蓝光LED灯带(13)，成像背景滚

筒(3)表面为一种透光毛玻璃或灯管塑料(12)。

[0012] 本实用新型与现有技术相比，其有益效果体现在：[0013] 避免了煤和矸石的成像背景被污染，保证了单一的成像背景，一方面，使得煤矸分选设备可长期稳定性运行，在不停机状态下仍能自行清理背景装置；另一方面，使得后续图

像目标与背景分割难度减小，不仅降低了算法的复杂度，而且将会大大提高煤和矸石识别

率。

附图说明[0014] 图1是成像背景装置轴测示意图[0015] 图2是清灰毛刷调节机构示意图[0016] 图3是成像背景滚筒内部结构图[0017] 附图中各标号所代表部件表示如下：[0018] 1?输送带、2?高速线扫描相机、3?成像背景滚筒、4?承载板、5?轴承座、6?驱动电机、7?清灰毛刷、8?挡尘板、9?张紧弹簧、10?调节螺栓、11?调节螺母

具体实施方式[0019] 以下通过具体实施例对本实用新型做进一步解释说明。[0020] 一种煤矸光电分选设备上的成像背景装置，如附图1、2所示，具体包括输送带(1)、高速线扫描相机(2)、成像背景滚筒(3)、承载板(4)、轴承座(5)、驱动电机(6)、清灰毛刷

(7)、挡尘板(8)、张紧弹簧(9)、调节螺栓(10)、调节螺母(11)。成像背景装置置于输送带(1)

卸料轨迹凹侧，高速线扫描相机(2)置于输送带(1)卸料轨迹的凸侧。在对物料进行图像扫

描时，成像背景滚筒(3)直接作为成像背景被扫描进图像。由于成像背景滚筒(3)颜色为单

一蓝色，而煤和矸石颜色为暗色，因此在对目标进行分割时，相对容易。

[0021] 成像背景滚筒(3)经由驱动电机(6)驱动，相对清灰毛刷(7)周转运动，运动方向与输送带(1)一致。成像背景滚筒(3)周转运动时，其上煤或矸石粉尘与碎屑被清灰毛刷(7)扫

落。上述过程，在设备正常工作时仍能够进行，相对于传统的需要停机后才能清理成像背景

装置有较大改善。保障设备长期稳定性的同时提高了生产效率。另外还可根据处理量、粉尘

量等条件，调整驱动电机(6)的转速。

[0022] 如附图2所示，清灰毛刷(7)与承载板(4)之间通过调节螺栓(10)相连，调节螺栓(10)穿过张紧弹簧(9)。通过固定调节螺母(11)，旋转调节螺栓(10)可以调节清灰毛刷(7)

与成像背景滚筒(3)之间的接触程度。接触程度越大，清灰效果越好。

[0023] 如附图1所示，挡尘板(8)固定在承载板(4)上，由于剔除矸石或煤的过程有大量的灰尘和碎屑，因此需要安装挡尘板(8)，避免灰尘及碎屑大量溅落在成像背景滚筒(3)上。

[0024] 如附图3所示，成像背景滚筒(3)为单一蓝色背景，表面材质为一种毛玻璃或灯管塑料(12)，内部设有三棱柱结构的安装架(14)，在安装架的三个外表面上分别安装有蓝光

LED灯带。当有物料经过时，相机对其成像，此时蓝色背景被扫描进图像。图像分割算法在对

物料与背景分割时只需要考虑将蓝色背景去除即可。

[0025] 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新

型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新

型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含

义和范围内的所有变化囊括在本实用新型。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所

涉及的权利要求。

[0026] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当

将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员

可以理解的其他实施方式。