[发明专利]煤岩界面的识别方法、割煤轨迹的确定方法及装置

权利要求书

1.一种煤岩界面的识别方法，其特征在于，包括：

获取采煤场景的待识别煤壁图像组；其中，所述待识别煤壁图像组包括待识别近红外波段图像和待识别蓝绿波段图像；

通过预先训练的煤岩识别网络根据所述待识别近红外波段图像和所述待识别蓝绿波段图像对所述采煤场景进行煤岩识别，得到所述采煤场景的煤岩识别结果；

所述获取采煤场景的待识别煤壁图像组的步骤，包括：通过图像采集设备采集采煤场景的待识别煤壁图像组；其中，所述图像采集设备包括多光谱相机和多个多光谱合成LED光源，所述多光谱合成LED光源对应所述多光谱相机的响应波段，各个所述多光谱合成LED光源相对于所述多光谱相机呈等距环绕设置；

所述煤岩识别网络的训练步骤，包括：分别控制各个所述多光谱合成LED光源单独点亮，并在每个多光谱合成LED光源单独点亮期间控制所述多光谱相机采集训练煤壁图像组；其中，所述训练煤壁图像包括至少一个训练近红外波段图像和至少一个训练蓝绿波段图像；对各个所述训练蓝绿波段图像进行预处理，得到标注有煤矸标注区域的处理后蓝绿波段图像；将所述煤矸标注区域复制至各个所述训练近红外波段图像，得到标注有所述煤矸标注区域的多个处理后近红外波段图像；利用所述处理后蓝绿波段图像和各个所述处理后近红外波段图像，对煤岩识别网络进行训练。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各个所述训练蓝绿波段图像进行预处理，得到标注有煤矸标注区域的处理后蓝绿波段图像的步骤，包括：

对各个所述训练蓝绿波段图像分别进行暗部拉伸处理，得到多个第一图像；其中，所述暗部拉伸处理包括gamma变换处理；

采用像素点平均法将各个所述第一图像合成为第二图像；

对所述第二图像进行纹理增强处理，得到第三图像；

对所述第三图像中的煤矸标注区域进行人工标注，得到标注有煤矸标注区域的处理后蓝绿波段图像。

3.一种割煤轨迹的确定方法，其特征在于，包括：

获取采煤场景的煤岩识别结果；其中，所述煤岩识别结果是采用权利要求1-2任一项所述的煤岩界面的识别方法确定的；

基于所述煤岩识别结果构建多维煤岩界面图谱；

利用轨迹预测算法根据所述多维煤岩界面图谱确定割煤轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制岩石探测设备对所述采煤场景进行岩石探测，并在监测到所述采煤场景存在岩石时调节所述割煤轨迹；

其中，所述岩石探测设备配置有应力截齿法、热成像探测法、震动检测法、声音检测法中的一种或多种。

5.一种煤岩界面的识别装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取采煤场景的待识别煤壁图像组；其中，所述待识别煤壁图像组包括待识别近红外波段图像和待识别蓝绿波段图像；

煤岩识别模块，用于通过预先训练的煤岩识别网络根据所述待识别近红外波段图像和所述待识别蓝绿波段图像对所述采煤场景进行煤岩识别，得到所述采煤场景的煤岩识别结果；

所述图像获取模块还用于：通过图像采集设备采集采煤场景的待识别煤壁图像组；其中，所述图像采集设备包括多光谱相机和多个多光谱合成LED光源，所述多光谱合成LED光源对应所述多光谱相机的响应波段，各个所述多光谱合成LED光源相对于所述多光谱相机呈等距环绕设置；

还包括训练模块，用于：分别控制各个所述多光谱合成LED光源单独点亮，并在每个多光谱合成LED光源单独点亮期间控制所述多光谱相机采集训练煤壁图像组；其中，所述训练煤壁图像包括至少一个训练近红外波段图像和至少一个训练蓝绿波段图像；对各个所述训练蓝绿波段图像进行预处理，得到标注有煤矸标注区域的处理后蓝绿波段图像；将所述煤矸标注区域复制至各个所述训练近红外波段图像，得到标注有所述煤矸标注区域的多个处理后近红外波段图像；利用所述处理后蓝绿波段图像和各个所述处理后近红外波段图像，对煤岩识别网络进行训练。