CN117696471B - 基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于煤矸石识别分选领域的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***及方法，本申请通过将成像采集区设置于主电动输送带上原料的输送轨迹上，并将包含有X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块的成像采集模组安装在成像采集区上方，通过多种成像模块对原料进行多种图像采集生成三种不同参考依据的原料动态输送图像，再相互参考结合汇总成动态筛选图像，对原料内的矸石和煤进行更加精准的定位，并设置有两组成像采集模组左右对称设置，其朝向相对，采集的数据相互验证，可以进一步提升该***运行时对煤矸石与煤识别判定的精准性。

Description

基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***及方法

技术领域

本申请涉及煤矸石识别分选领域，特别涉及基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***及方法。

背景技术

煤矸石是煤在生成过程中与其伴生的黑色岩石，其含碳量较低，质地比煤坚硬，在采煤过程和洗煤过程中作为固体废物排出，由于煤开采过程中与煤矸石相互掺杂，这使得排出的煤矸石内会裹挟少量的煤，为避免这部分煤被浪费，通常会采用煤矸石识别分选***分拣煤矸石废料内的煤块。

如中国专利授权公告号为CN114515705B公开了基于多模态成像分析的煤矸石识别分选***，其通过煤矸石初筛模块对待检测原煤进行煤矸石的初步筛选，得到第一定位信息和目标信息，通过煤矸石复选模块根据目标信息获取多模态图像，并输入至多模态煤矸石检测模型以进行煤矸石的复选，得到第二定位信息，通过运动规划模块根据第一定位信息和第二定位信息进行多机械臂协同运动规划，以控制多机械臂协同运动分拣出矸石和杂质，虽然可以替代人工分拣，实现矸石和煤的自动化分选操作，但是当煤矸石与煤两者占比相差较大时，由于其仅采用单方向信息要素的采集，单个模块采集的数据无法比对核查，最终会影响数据精准性，因此而造成分选精度下降。

为此，提出基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***及方法来解决上述现有技术中存在的一些问题。

发明内容

本申请目的在于提升煤矸石内煤的识别率，避免重复多次识别分拣，从而提升煤矸石内煤的分拣效率，相比现有技术提供基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***，包括机台和用于对数据分析的服务器，机台上安装有主电动输送带，且主电动输送带的左右两端分别设置为进口和出口，主电动输送带上靠近其进口的一侧规划有成像采集区，机台上安装有位于成像采集区上方的成像采集模组，且成像采集模组包括X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块，成像采集模组与服务器电性连接，主电动输送带上靠近其出口的一侧规划有识别区，机台两侧设置有作用于识别区内的识别分选机械手，且识别分选机械手与服务器电性连接。

进一步，成像采集模组共设置有两组，两组成像采集模组对称设置于成像采集区上方左右两侧。

进一步，每个识别分选机械手的两侧对称设置有与主电动输送带垂直设置的副电动输送带，识别分选机械手自主电动输送带向副电动输送带方向单次旋转的角度小于90°。

进一步，机台上设置有用于承载成像采集模组的调整组件，调整组件包括固定安装于机台上，并对称设置于主电动输送带前后两侧的轴架一，前后两个轴架一之间转动连接有设置于轴架一外侧的门型框一，以及设置于轴架一内侧的门型框二，门型框一和门型框二左右对称设置，两组成像采集模组分别设置于门型框一和门型框二上。

进一步，门型框一上固定有铰接于轴架一内的内齿盘一，门型框二上固定有铰接于轴架一内的内齿盘二，且内齿盘二与内齿盘一同轴设置，同一轴架一上铰接的内齿盘一和内齿盘二前后对称设置，轴架一内转动安装有相互啮合的齿轮一和齿轮二，齿轮一与内齿盘一相啮合，齿轮二与内齿盘二相啮合，内齿盘一和内齿盘二的尺寸相同，齿轮一和齿轮二的尺寸相同，机台的外侧安装有用于驱动内齿盘一旋转的伺服电机一。

进一步，内齿盘一的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一，前后两个轴架一之间转动安装有设置于轴杆一下方的轴杆二，且轴杆二的两端分别与前后两个轴杆一之间传动连接有传动带，轴杆二与伺服电机一的驱动轴传动连接。

进一步，轴杆二的端头上固定安装有蜗轮，且蜗轮的外侧啮合有固定安装于伺服电机一驱动轴上的蜗杆。

进一步，机台上竖直固定有位于门型框一和门型框二中间位置的轴架二，且轴架二的顶端转动安装有纵向设置的毛刷辊，毛刷辊的位置高度与成像采集模组调整后位置高度相适配，机台上安装有用于驱动毛刷辊旋转的伺服电机二。

进一步，机台上安装有设置于主电动输送带进口和成像采集区之间的拨摊组件，且拨摊组件包括与机台固定连接，并设置于主电动输送带前后两侧的轴架三，轴架三的顶端转动安装有纵向设置于主电动输送带上方的轴杆三，且轴杆三上固定安装有多个均匀分布的拨摊轮，机台上固定安装有用于驱动轴杆三旋转的伺服电机三。

进一步，拨摊轮包括与轴杆三同轴固定的轮芯，且轮芯的外侧环绕分布有多个杆套，杆套内滑动插接有延伸至外侧的杆架，杆套内安装有用于对杆架弹性支撑的弹簧，相邻两个拨摊轮之间存在角度偏差，且角度偏差设置为同一拨摊轮内相邻两个杆架之间偏转角的一半。

本发明还提供一种基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***的方法，该方法包括以下步骤：

S1、进行煤矸石的分选操作，待筛选的原料通过主电动输送带的进口加入，主电动输送带通电启动后将进入其上方的原料自左向右进行输送操作，当原料被输送至成像采集区范围内时；

S2、设置于成像采集区上方成像采集模组内的多种类型的成像模块对原料进行成像采集，对应生成的原料动态输送图像在服务器内整个为供识别分选机械手参照的动态筛选图像，内部对矸石和煤的位置坐标进行标记，原料输送后经过识别区时，通过识别分选机械手对经过识别区的煤进行抓取，实现矸石和煤的分选。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）本申请通过将成像采集区设置于主电动输送带上原料的输送轨迹上，并将包含有X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块的成像采集模组安装在成像采集区上方，通过成像采集模组内的多种成像模块对匀速输送的原料进行多种图像采集生成三种不同参考依据的原料动态输送图像，再相互参考结合汇总成动态筛选图像，对原料内的矸石和煤进行更加精准的定位，有利于提升自煤矸石内分拣煤的精准性，无需重复循环多次进行分拣操作，有利于提升分拣作业的效率，且两组成像采集模组左右对称设置，朝向相对，采集的数据相互验证，可以进一步提升该***运行时对煤矸石与煤识别判定的精准性。

（2）通过在每个识别分选机械手的两侧均设置有与主电动输送带相互垂直的副电动输送带，并设置识别分选机械手抓取煤后放置于就近的副电动输送带上，使其偏转角度可以小于90°，有利于减小识别分选机械手运行过程中的摆动幅度，在一定程度上提升了识别分选机械手对煤矸石内煤分拣抓取的效率。

（3）通过将左右两组成像采集模组分别设置于左右对称设置的门型框一和门型框二上，并设置轴架一内轴向对称的齿轮一和齿轮二相啮合，配合齿轮一与内齿盘一内的啮合连接，以及齿轮二与内齿盘二内的啮合连接，可以通过伺服电机一驱动内齿盘一和内齿盘二相对旋转带动门型框一和门型框二同步相对摆动，进而实现对左右两组成像采集模组偏转角度的同步相对调整，有利于提升该***运行时调节左右两组成像采集模组的协同便捷性，且通过对左右两组成像采集模组的偏转调整，使其可以根据分选原料的类型调整至最佳成像采集状态，有利于进一步提升该***运行过程中成像采集时的精准性。

（4）通过设置有轴杆二和传动带的传动连接，带动前后两个内齿盘一上同轴固定的轴杆一旋转，可以为前后两个内齿盘一同时进行旋转驱动，有利于提升动力输入的稳定性，同时，通过蜗杆与蜗轮之间的啮合实现伺服电机一对轴杆二的旋转驱动，借助蜗轮与蜗杆之间的啮合自锁性能，使得门型框一和门型框二偏转调整后可以自动固定，有效保障了门型框一和门型框二偏转调整后的结构稳定性。

（5）通过将可旋转的毛刷辊设置于门型框一和门型框二的中间位置，使得左右两组成像采集模组在门型框一和门型框二偏转调整后可以贴合于毛刷辊的外表面，通过毛刷辊的旋转进行清理，有利于保障左右两组成像采集模组长久运行的稳定性。

（6）通过设置有拨摊组件，使其内部拨摊轮旋转时可以对下方主电动输送带上的原料进行拨动，使得原料铺摊开来，有利于避免原料内矸石和煤相互堆叠，在一定程度上提升了该***运行过程中对矸石和煤判定以及定位分拣的稳定性。

附图说明

图1为本申请的俯视图；

图2为本申请去除副电动输送带后的立体图；

图3为本申请图2中结构的正视剖面图；

图4为本申请调整组件的立体图；

图5为本申请轴架一、内齿盘一和内齿盘二的拆分图；

图6为本申请轴架一、内齿盘一和内齿盘二的俯视剖面图；

图7为本申请门型框一和门型框二向毛刷辊偏转靠齐时的立体图；

图8为本申请图2中结构的侧视剖面图；

图9为本申请拨摊组件的立体图；

图10为本申请拨摊轮内部结构拆分图。

图中标号说明：

1、机台；101、主电动输送带；102、成像采集区；103、成像采集模组；104、识别区；105、识别分选机械手；106、副电动输送带；

2、调整组件；201、轴架一；202、门型框一；203、门型框二；204、内齿盘一；205、内齿盘二；206、齿轮一；207、齿轮二；208、轴杆一；209、轴杆二；210、传动带；211、蜗轮；212、蜗杆；213、伺服电机一；214、轴架二；215、毛刷辊；216、伺服电机二；

3、拨摊组件；301、轴架三；302、轴杆三；303、拨摊轮；3031、轮芯；3032、杆套；3033、杆架；3034、弹簧；304、伺服电机三。

具体实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

本发明提供了基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***，请参阅图1－图10，包括机台1和用于对数据分析的服务器，机台1上安装有主电动输送带101，且主电动输送带101的左右两端分别设置为进口和出口，主电动输送带101上靠近其进口的一侧规划有成像采集区102，机台1上安装有位于成像采集区102上方的成像采集模组103，且成像采集模组103包括X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块，成像采集模组103与服务器电性连接，主电动输送带101上靠近其出口的一侧规划有识别区104，机台1两侧设置有作用于识别区104内的识别分选机械手105，且识别分选机械手105与服务器电性连接。

该***使用过程中，工作人员将本***连接外接电源，使得外接电源为本***内的用电设备提供电力支持，随后，工作人员可以控制该***运行，进行煤矸石的分选操作，待筛选的原料通过主电动输送带101的进口加入，主电动输送带101通电启动后将进入其上方的原料自左向右进行输送操作，当原料被输送至成像采集区102范围内时，设置于成像采集区102上方的成像采集模组103对经过成像采集区102的原料进行成像采集。

成像采集模组103内的X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块分别对经过成像采集区102的原料进行独立的成像采集操作，并将采集到的信息持续不断地输送至服务器内，服务器内安装有分别与X射线成像模块、深度成像模块以及可见光成像模块关联设置的图像分析模块，成像采集模组103内三种成像模块采集到的图像经由服务器内对应的图像分析模块分析处理，生成对应类型的原料动态输送图像。

每种类型的原料动态输送图像内均标记出所识别的煤和煤矸石，并对原料内识别的煤的位置进行定位，随后服务器处理分析集合三种类型的原料动态输送图像，按照每种类型成像分析的准确率作为依据，最终整合成供识别分选机械手105参照的动态筛选图像，在生成动态筛选图像时，有关于矸石和煤判定的标准在准确率相差较大时，优先以判定准确率高的标准，在准确率相差不大时，结合三种类型的原料动态输送图像分析。

如在进行某一批次的煤矸石识别分选过程中，以X射线成像模块采集数据生成的原料动态输送图像中，判定矸石和煤的准确率为78％，以深度成像模块采集数据生成的原料动态输送图像中，判定矸石和煤的准确率为40％，以可见光成像模块采集数据生成的原料动态输送图像中，判定矸石和煤的准确率为72％，当针对某一物块判定其为煤矸石或者煤时，X射线成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤矸石，深度成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤，可见光成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤矸石，由于准确率较高的X射线成像模块和可见光成像模块生成的原料动态输送图像均判定该物块为煤矸石，则最终在动态筛选图像内判定该物块为煤矸石。

若针对另一物块识别判定过程中，X射线成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤矸石，深度成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤，可见光成像模块生成的原料动态输送图像中判定该物块为煤，由于准确率较高的X射线成像模块和可见光成像模块生成的原料动态输送图像分别判定该物块为矸石和煤，两者存在偏差，此时需考虑深度成像模块生成的原料动态输送图像中的结果，由于其判定该物块为煤，则最终在动态筛选图像内判定该物块为煤。

原料输送后经过识别区104时，由于提前通过成像采集模组103配合服务器生成了动态筛选图像，并对其内部识别的煤进行标记定位，可以通过识别分选机械手105对经过识别区104的煤进行抓取，自原料中分拣出来，剩下的煤矸石则通过主电动输送带101继续向右输送，收集后进行后续处理，实现对煤矸石内残存煤块的分拣处理操作。

请参阅图2和图4，成像采集模组103共设置有两组，两组成像采集模组103对称设置于成像采集区102上方左右两侧，该***使用过程中，两组成像采集模组103分别对称设置于成像采集区102上方左右两侧，可以自左右两个方向上对经过成像采集区102内的原料进行成像采集，左右两组成像采集模组103采集生成的数据相互验证，有利于进一步提升该***运行时对煤矸石与煤识别判定的精准性。

请参阅图1，每个识别分选机械手105的两侧对称设置有与主电动输送带101垂直设置的副电动输送带106，识别分选机械手105自主电动输送带101向副电动输送带106方向单次旋转的角度小于90°，该***使用过程中，通过识别分选机械手105对煤矸石内标定的煤进行抓取，随后，通过识别分选机械手105将抓取的煤移动至副电动输送带106上，向另一侧输送汇聚，在实际操作过程中，识别分选机械手105抓取煤后会向就近方向上的副电动输送带106输送。

由于每个识别分选机械手105的两侧均设置有与主电动输送带101相互垂直的副电动输送带106，这使得识别分选机械手105在抓取煤就近放置于副电动输送带106上的过程中，其偏转角度小于90°，有利于减小识别分选机械手105运行过程中的摆动幅度，在一定程度上提升了识别分选机械手105对煤分拣抓取的效率，实际运行过程中，可以根据矸石和煤的占比，选择识别分选机械手105分拣的物块，在煤占比少的时候可以是煤，在煤矸石占比少的时候则可以调整为煤矸石。

请参阅图4，机台1上设置有用于承载成像采集模组103的调整组件2，调整组件2包括固定安装于机台1上，并对称设置于主电动输送带101前后两侧的轴架一201，前后两个轴架一201之间转动连接有设置于轴架一201外侧的门型框一202，以及设置于轴架一201内侧的门型框二203，门型框一202和门型框二203左右对称设置，两组成像采集模组103分别设置于门型框一202和门型框二203上。

该***使用过程中，由于左右两组成像采集模组103分别安装在左右对称设置的门型框一202和门型框二203上，且左右对称设置的门型框一202和门型框二203又分别与轴架一201转动连接，这使得在实际使用过程中，可以根据使用需求，灵活调节成像采集模组103相对于成像采集区102的偏转角度，通过对门型框一202和门型框二203的偏转调整使得各组成像采集模组103内的多个成像模块可以更加精准稳定地对经过成像采集区102内的原料进行成像采集和分析，有利于提升该***运行过程中成像采集时的精准性。

请参阅图4－图6，门型框一202上固定有铰接于轴架一201内的内齿盘一204，门型框二203上固定有铰接于轴架一201内的内齿盘二205，且内齿盘二205与内齿盘一204同轴设置，同一轴架一201上铰接的内齿盘一204和内齿盘二205前后对称设置，轴架一201内转动安装有相互啮合的齿轮一206和齿轮二207，齿轮一206与内齿盘一204相啮合，齿轮二207与内齿盘二205相啮合，内齿盘一204和内齿盘二205的尺寸相同，齿轮一206和齿轮二207的尺寸相同，机台1的外侧安装有用于驱动内齿盘一204旋转的伺服电机一213。

该***使用过程中，当需要对左右两组成像采集模组103的偏转角度进行调整时，工作人员可以操控伺服电机一213通电启动，通过伺服电机一213驱动内齿盘一204旋转，使得与内齿盘一204连接的门型框一202偏转调整，同一时刻，由于内齿盘一204的转动，转动安装于轴架一201内，与内齿盘一204内部相啮合的齿轮一206被带动同步同向旋转，齿轮一206转动过程中则带动与其轴向设置，并与其相啮合的齿轮二207同步反向旋转，进而带动套设于齿轮二207外侧，与其相啮合的内齿盘二205同步同向转动，从而使得与内齿盘二205固定连接的门型框二203与门型框一202同步相对偏转，门型框一202和门型框二203同步偏转靠近或者同步偏转远离，通过控制伺服电机一213驱动轴的旋转方向，对门型框一202和门型框二203的偏转方向进行调整，进而实现对左右两组成像采集模组103偏转角度的同步调整。

通过轴架一201内轴向对称设置的齿轮一206和齿轮二207的啮合，以及齿轮一206与内齿盘一204内的啮合连接，以及齿轮二207与内齿盘二205内的啮合连接，可以通过伺服电机一213驱动门型框一202和门型框二203带动左右两组成像采集模组103同步偏转调整，有利于提升该***运行时调节左右两组成像采集模组103的协同便捷性。

请参阅图6，内齿盘一204的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一208，前后两个轴架一201之间转动安装有设置于轴杆一208下方的轴杆二209，且轴杆二209的两端分别与前后两个轴杆一208之间传动连接有传动带210，轴杆二209与伺服电机一213的驱动轴传动连接，该***使用过程中，伺服电机一213通电启动驱动轴杆二209旋转，借助前后两侧设置的传动带210的传动连接，使得与前后两个内齿盘一204固定连接的轴杆一208旋转，对内齿盘一204进行旋转驱动，本***运行过程中通过设置有轴杆二209和传动带210的传动连接，带动前后两个内齿盘一204上同轴固定的轴杆一208旋转，可以为前后两个内齿盘一204同时进行旋转驱动，有利于提升动力输入的稳定性。

请参阅图5和图6，轴杆二209的端头上固定安装有蜗轮211，且蜗轮211的外侧啮合有固定安装于伺服电机一213驱动轴上的蜗杆212，该***使用过程中，伺服电机一213通电启动后带动与其驱动轴固定连接的蜗杆212旋转，借助蜗杆212与蜗轮211之间的啮合进行动力传递，驱动轴杆二209旋转，该过程中，借助蜗轮211与蜗杆212之间的啮合自锁性能，使得伺服电机一213不对蜗杆212进行旋转驱动时，蜗轮211无法自主旋转，进而使得门型框一202和门型框二203偏转调整后自动固定，不会因外力施加在门型框一202和门型框二203上轻易偏转移动，有效保障了门型框一202和门型框二203偏转调整后的结构稳定性。

请参阅图7，机台1上竖直固定有位于门型框一202和门型框二203中间位置的轴架二214，且轴架二214的顶端转动安装有纵向设置的毛刷辊215，毛刷辊215的位置高度与成像采集模组103调整后位置高度相适配，机台1上安装有用于驱动毛刷辊215旋转的伺服电机二216，该***使用过程中，由于主电动输送带101上输送的原料由矸石和煤构成，这使得原料输送过程中，存在部分粉尘上逸的概率，因而在长时间使用过程中，会导致成像采集模组103上各个成像模块上附着粉尘杂质，对其采集精准性造成一定程度的影响。

为避免上述情况，工作人员可以定期控制门型框一202和门型框二203偏转向中间位置靠拢，带动门型框一202和门型框二203上的两组成像采集模组103贴合在毛刷辊215的外侧，随后控制伺服电机二216通电启动带动毛刷辊215旋转，对左右两组成像采集模组103上附着的粉尘杂质进行清理，以保证左右两组成像采集模组103成像采集的精准稳定性，通过将可旋转的毛刷辊215设置于门型框一202和门型框二203的中间位置，使得左右两组成像采集模组103在门型框一202和门型框二203偏转调整后可以贴合于毛刷辊215的外表面，通过毛刷辊215的旋转进行清理，有利于保障左右两组成像采集模组103长久运行的稳定性。

请参阅图8和图9，机台1上安装有设置于主电动输送带101进口和成像采集区102之间的拨摊组件3，且拨摊组件3包括与机台1固定连接，并设置于主电动输送带101前后两侧的轴架三301，轴架三301的顶端转动安装有纵向设置于主电动输送带101上方的轴杆三302，且轴杆三302上固定安装有多个均匀分布的拨摊轮303，机台1上固定安装有用于驱动轴杆三302旋转的伺服电机三304，该***使用过程中，安装在机台1外侧的伺服电机三304通电启动，带动与其驱动轴传动连接的轴杆三302旋转，通过轴杆三302的转动，带动各个拨摊轮303转动，对下方主电动输送带101上的原料进行拨动，使得原料铺摊开来，可以避免原料内矸石和煤相互堆叠，有利于保障该***运行过程中对矸石和煤判定以及定位分拣的稳定性。

请参阅图9和图10，拨摊轮303包括与轴杆三302同轴固定的轮芯3031，且轮芯3031的外侧环绕分布有多个杆套3032，杆套3032内滑动插接有延伸至外侧的杆架3033，杆套3032内安装有用于对杆架3033弹性支撑的弹簧3034，相邻两个拨摊轮303之间存在角度偏差，且角度偏差设置为同一拨摊轮303内相邻两个杆架3033之间偏转角的一半。

该***使用过程中，当主电动输送带101上经过拨摊轮303下方的原料物块体积过大时，在拨摊轮303旋转拨动构成的相对作用下，会使得杆架3033克服弹簧3034的弹性支撑作用，一定程度的回缩至杆套3032内部，可以避免物块体积过大而被拨摊轮303止挡，有利于避免原料输送过程中被堵塞，在一定程度上提升了该***运行过程中的稳定性，同时，通过将相邻两个拨摊轮303内设置有一定程度的角度偏差，并使得该角度偏差设置为同一拨摊轮303内相邻两个杆架3033之间偏转角的一半，这使得相邻两个拨摊轮303内的杆架3033相互交错设置，可以进一步提升拨动过程中较大物块通过拨摊组件3的顺畅性。

实施例二：

本发明还提供一种基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***的方法，该方法包括以下步骤：进行煤矸石的分选操作，待筛选的原料通过主电动输送带101的进口加入，主电动输送带101通电启动后将进入其上方的原料自左向右进行输送操作，当原料被输送至成像采集区102范围内时，设置于成像采集区102上方成像采集模组103内的多种类型的成像模块对原料进行成像采集，对应生成的原料动态输送图像在服务器内整个为供识别分选机械手105参照的动态筛选图像，内部对矸石和煤的位置坐标进行标记，原料输送后经过识别区104时，通过识别分选机械手105对经过识别区104的煤进行抓取，实现矸石和煤的分选。

实际使用过程中，还可以通过驱动伺服电机一213同步调整门型框一202和门型框二203的偏转角度，进而对左右两组成像采集模组103的拍摄角度进行适配调整，当成像采集模组103表面被粉尘碎屑附着污染时，可以调控门型框一202和门型框二203使得成像采集模组103贴合毛刷辊215外表面，通过毛刷辊215的旋转对成像采集模组103进行擦拭，保障该***运行稳定性。

以上，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。

Claims (3)

1.基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***，包括机台（1）和用于对数据分析的服务器，所述机台（1）上安装有主电动输送带（101），且主电动输送带（101）的左右两端分别设置为进口和出口，其特征在于：

成像采集区（102），所述成像采集区（102）设置于主电动输送带（101）上靠近其进口的一侧；

成像采集模组（103），两组所述成像采集模组（103）安装于机台（1）上，并左右对称设置于成像采集区（102）上方；

识别区（104），所述识别区（104）设置于主电动输送带（101）上靠近其出口的一侧；

识别分选机械手（105），所述识别分选机械手（105）设置于机台（1）两侧，并作用于识别区（104）内；

调整组件（2），所述调整组件（2）设置机台（1）上，用于承载成像采集模组（103）；

所述调整组件（2）包括固定安装于机台（1）上，并对称设置于主电动输送带（101）前后两侧的轴架一（201），前后两个所述轴架一（201）之间转动连接有设置于轴架一（201）外侧的门型框一（202），以及设置于轴架一（201）内侧的门型框二（203），所述门型框一（202）和门型框二（203）左右对称设置，两组所述成像采集模组（103）分别设置于门型框一（202）和门型框二（203）上；

所述门型框一（202）上固定有铰接于轴架一（201）内的内齿盘一（204），所述门型框二（203）上固定有铰接于轴架一（201）内的内齿盘二（205），且内齿盘二（205）与内齿盘一（204）同轴设置，同一所述轴架一（201）上铰接的内齿盘一（204）和内齿盘二（205）前后对称设置，所述轴架一（201）内转动安装有相互啮合的齿轮一（206）和齿轮二（207），所述齿轮一（206）与内齿盘一（204）相啮合，所述齿轮二（207）与内齿盘二（205）相啮合，所述内齿盘一（204）和内齿盘二（205）的尺寸相同，所述齿轮一（206）和齿轮二（207）的尺寸相同，所述机台（1）的外侧安装有用于驱动内齿盘一（204）旋转的伺服电机一（213）；

所述内齿盘一（204）的外端壁轴心位置固定安装有轴杆一（208），前后两个所述轴架一（201）之间转动安装有设置于轴杆一（208）下方的轴杆二（209），且轴杆二（209）的两端分别与前后两个轴杆一（208）之间传动连接有传动带（210），所述轴杆二（209）与伺服电机一（213）的驱动轴传动连接；

所述轴杆二（209）的端头上固定安装有蜗轮（211），且蜗轮（211）的外侧啮合有固定安装于伺服电机一（213）驱动轴上的蜗杆（212）；

所述机台（1）上竖直固定有位于门型框一（202）和门型框二（203）中间位置的轴架二（214），且轴架二（214）的顶端转动安装有纵向设置的毛刷辊（215），所述毛刷辊（215）的位置高度与成像采集模组（103）调整后位置高度相适配，所述机台（1）上安装有用于驱动毛刷辊（215）旋转的伺服电机二（216）；

所述机台（1）上安装有设置于主电动输送带（101）进口和成像采集区（102）之间的拨摊组件（3），且拨摊组件（3）包括与机台（1）固定连接，并设置于主电动输送带（101）前后两侧的轴架三（301），所述轴架三（301）的顶端转动安装有纵向设置于主电动输送带（101）上方的轴杆三（302），且轴杆三（302）上固定安装有多个均匀分布的拨摊轮（303），所述机台（1）上固定安装有用于驱动轴杆三（302）旋转的伺服电机三（304）；

所述拨摊轮（303）包括与轴杆三（302）同轴固定的轮芯（3031），且轮芯（3031）的外侧环绕分布有多个杆套（3032），所述杆套（3032）内滑动插接有延伸至外侧的杆架（3033），所述杆套（3032）内安装有用于对杆架（3033）弹性支撑的弹簧（3034）；

相邻两个所述拨摊轮（303）之间存在角度偏差，且角度偏差设置为同一拨摊轮（303）内相邻两个杆架（3033）之间偏转角的一半。

2.根据权利要求1所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***，其特征在于：每个所述识别分选机械手（105）的两侧对称设置有与主电动输送带（101）垂直设置的副电动输送带（106），所述识别分选机械手（105）自主电动输送带（101）向副电动输送带（106）方向单次旋转的角度小于90°。

3.一种根据权利要求1-2任一项所述的基于多模态成像分析的煤矸石含量识别***的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、进行煤矸石的分选操作，待筛选的原料通过主电动输送带（101）的进口加入，主电动输送带（101）通电启动后将进入其上方的原料自左向右进行输送操作，当原料被输送至成像采集区（102）范围内时；

S2、设置于成像采集区（102）上方成像采集模组（103）内的多种类型的成像模块对原料进行成像采集，对应生成的原料动态输送图像在服务器内整个为供识别分选机械手（105）参照的动态筛选图像，内部对矸石和煤的位置坐标进行标记，原料输送后经过识别区（104）时，通过识别分选机械手（105）对经过识别区（104）的煤进行抓取，实现矸石和煤的分选。