[发明专利]基于图像分析的测量煤样坚固性的方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：包括如下步骤：

构建基于图像分析的测量煤样坚固性的系统；

S1.采集煤样颗粒的图像信息，并对图像信息处理获取煤样颗粒的直径d；

S2.构建煤样粒度分布曲线F(d)：

其中，F(d)为直径小于d的煤样颗粒质量占煤样总质量的比例，d₀以及m均为拟合参数；

S3.对所述煤样粒度分布曲线F(d)进行回归线性处理，并求取所述煤样粒度分布曲线F(d)的拟合参数d₀；

S4.采集煤样颗粒特征参数，具体包括煤样颗粒数量N_c、煤样颗粒平均粒径煤样颗粒粒径D50以及煤样颗粒粒径D90；

S5.根据所述拟合参数d₀以及所述煤样颗粒特征参数对煤样的坚固性进行评级，在坚固性评级中坚固性评定级别越高，坚固性越差；

所述步骤S5具体包括：

构建煤样坚固性评级模型：

其中，为拟合参数d₀对应的煤样坚固性评级级别；为煤样颗粒数量N_c对应的煤样坚固性评级级别；为煤样颗粒平均粒径对应的煤样坚固性评级级别；L_D50为煤样颗粒粒径D50对应的煤样坚固性评级级别；L_D90为煤样颗粒粒径D90对应的煤样坚固性评级级别；α₁与α₂均为拟合参数d₀的设定阈值；β₁与β₂均为煤样颗粒数量N_c的设定阈值；γ₁与γ₂均为煤样颗粒平均粒径的设定阈值；δ₁与δ₂均为煤样颗粒粒径D50的设定阈值；ε₁与ε₂均为煤样颗粒粒径D90的设定阈值；A、B、C为级别依次降低的三个煤样坚固性评级级别；

将获取的拟合参数d₀、煤样颗粒数量N_c、煤样颗粒平均粒径煤样颗粒粒径D50以及煤样颗粒粒径D90带入所述煤样坚固性评级模型，分别得到煤样坚固性评级级别L_D50以及L_D90，并将所述煤样坚固性评级级别L_D50以及L_D90中的最高评级级别作为煤样的坚固性级别；

若煤样的坚固性级别越高，则煤样的坚固性越低；反之，煤样的坚固性越高。

2.根据权利要求1所述的基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：步骤S1中，以锤击的方式获取每次测量所需的煤样颗粒，其中，每次锤击时均保持相同的锤击高度。

3.根据权利要求1所述的基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：步骤S1中，将煤样颗粒的最大内切圆直径作为所述煤样颗粒的直径。

4.根据权利要求1所述的基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：所述基于图像分析的测量煤样坚固性的系统包括锤击单元、进料单元、成像单元以及计算单元；

所述锤击单元，用于以相同的锤击高度锤击原始煤样得到煤样颗粒；

所述进料单元，用于抖动煤样颗粒，使得煤样颗粒分散下落；

所述成像单元，用于拍摄分散下落的煤样颗粒得到煤样颗粒图像；

所述计算单元，用于对煤样颗粒图像进行统计分析得到煤样颗粒的直径d、煤样颗粒数量N_c、煤样颗粒平均粒径煤样颗粒粒径D50以及煤样颗粒粒径D90，并计算得到煤样的坚固性。

5.根据权利要求4所述的基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：所述进料单元包括进料漏斗以及沿轴线方向倾斜的进料槽；所述进料槽一端设置有控制进料槽振动的振动器。

6.根据权利要求4所述的基于图像分析的测量煤样坚固性的方法，其特征在于：所述成像单元包括相机以及设置于相机正上方的激光发射器；所述激光发射器为相机提供单色光源。