[发明专利]一种基于红外调频光谱的煤岩检测装置

说明书

本发明提供一种基于红外调频光谱的煤岩检测装置，检测装置设置于皮带运输机的框架上，检测装置包括：红外发射模块，向皮带运输机的皮带检测区域发射第一红外线；红外调频模块，接收皮带检测区域辐射的预设波长范围内的第二红外线，第二红外线为第一红外线经皮带检测区域后辐射得到；红外探测模块，接收红外调频模块输出的第二红外线，根据煤炭和矸石对预设波长范围内的红外线的不同辐射率，将第二红外线处理为能够反映煤炭和矸石信息的可见二维伪彩色信号；图像处理模块，接收红外探测模块输出的二维伪彩色信号后，将二维伪彩色信号处理为包括煤炭和矸石信息的煤矸石识别结果图像。本发明的上述方案，具有高效、可靠、安全的优点。

技术领域

本发明属于自动化检测技术领域，具体地，涉及一种基于红外调频光谱的煤岩检测装置。

背景技术

在煤炭开采的过程中，皮带运输机被广泛运用于长距离运输煤炭中。纵向撕裂是矿用皮带运输机的灾难性事故之一。由于煤炭的运输距离较长，如果发生纵向撕裂事故，很可能会造成整条皮带的损坏，在相当长一段时间内无法恢复煤矿正常的生产和运输，造成巨大的经济损失。造成胶带纵向撕裂的主要原因是煤炭中混有的片状煤矸石坚硬的棱角扎入皮带造成纵向撕裂，因此对可能造成皮带纵向撕裂的煤矸石进行智能化检测是十分必要的。

目前，在线检测引起皮带纵向撕裂的煤矸石方式主要有基于图像处理的检测方式和基于x射线扫描的检测方式：

第一种方式是根据煤与矸石图像纹理特征不同，将煤与矸石预处理后的图像转换为局部二值模式图像,再利用该图像生成灰度共生矩阵,以角二阶距、相关性、对比度和熵作为纹理特征进行均值和归一化处理，经过支持向量机训练后进行区分。但是这种方法对所采集的图像的清晰度要求比较高，生产现场经常会受到粉尘的影响，工业CCD在这种环境下不能很好的工作，况且煤炭和煤矸石在图像中的灰度分布差异并不明显，算法达不到高准确率的效果。

第二种检测方式是采用x射线扫描煤和矸石图像，经处理得到灰度信息，再结合普通工业CCD获取的厚度信息设置区分煤和矸石的阈值达到良好的效果。但是在矿井作业的人员易长时间受到x射线的照射，会对人体细胞造成伤害。

因此，需要对现有的煤岩检测方案进行改进。

发明内容

本发明实施例旨在提供一种基于红外调频光谱的煤岩检测装置，用于解决现有技术中的煤岩检测方案对人体造成危害，检测效果易受到环境影响和检测效率低等问题的技术问题。

本发明一些实施例提供一种基于红外调频光谱的煤岩检测装置，其特征在于，所述检测装置设置于皮带运输机的框架上，所述检测装置包括：

红外发射模块，向所述皮带运输机的皮带检测区域发射第一红外线；

红外调频模块，接收所述皮带检测区域辐射的预设波长范围内的第二红外线，所述第二红外线为所述第一红外线经所述皮带检测区域后辐射得到；

红外探测模块，接收所述红外调频模块输出的所述第二红外线，根据煤炭和矸石对预设波长范围内的红外线的不同辐射率，将所述第二红外线处理为能够反映煤炭和矸石信息的可见二维伪彩色信号；

图像采集模块，用于接收所述可见二维伪彩色信号并传输至图像处理模块；

所述图像处理模块，接收所述红外探测模块输出的所述二维伪彩色信号后，将所述二维伪彩色信号处理为包括煤炭和矸石信息的煤矸石识别结果图像。

可选地，上述的基于红外调频光谱的煤岩检测装置，所述图像处理模块，还用于根据所述煤矸石识别结果图像，得到包括煤炭和矸石信息的煤矸石识别视频信号。

可选地，上述的基于红外调频光谱的煤岩检测装置，所述检测装置还包括：