[发明专利]矿石颗粒分割系统、方法和机器可读存储介质

权利要求书

1.一种矿石颗粒分割系统，其特征在于，所述矿石颗粒分割系统包括依次连接的矿石传输子系统、图像处理子系统和预先训练好的矿石分割模型；其中，所述矿石传输子系统包括皮带；

所述图像处理子系统用于对所述皮带上传输矿石的矿石深度图像和矿石彩色图像进行采集及同步处理，得到目标图像对；

所述预先训练好的矿石分割模型用于对所述目标图像对进行矿石颗粒的分割，以分别得到每张图像的大矿石颗粒和小矿石颗粒。

2.根据权利要求1所述的矿石颗粒分割系统，其特征在于，所述矿石传输子系统还包括皮带上设置的预设个数的托辊，以及每个所述托辊上安装的编码器；

所述编码器用于通过产生压变脉冲记录皮带运动速度。

3.根据权利要求2所述的矿石颗粒分割系统，其特征在于，所述图像处理子系统包括图像采集模块、同步计数设备和相机控制模块；所述图像采集模块包括线扫描深度相机和线阵彩色相机；

其中，扫描深度相机用于采集皮带上传输矿石的所述矿石深度图像；所述线阵彩色相机用于采集皮带上传输矿石的所述矿石彩色图像；

所述同步计数设备用于产生同步脉冲计数；

所述相机控制模块用于基于所述皮带运动速度和所述同步脉冲计数确定所述线扫描深度相机和线阵彩色相机的采集频率，以使处于所述采集频率时，同一皮带位置处采集的所述矿石深度图像与所述矿石彩色图像同步。

4.根据权利要求1所述的矿石颗粒分割系统，其特征在于，所述预先训练好的矿石分割模型包括第一特征提取子网络和第二特征提取子网络；以及分别与第一特征提取子网络和第二特征提取连接的分类子网络；

所述第一特征提取子网络用于对所述目标图像对中的大粒径矿石图像进行特征提取；所述第二特征提取子网络用于对所述目标图像对的小粒径矿石图像进行特征提取；

所述分类子网络用于对所述大粒径矿石图像和所述小粒径矿石图像进行图像维度统一及特征向量拼接，以输出所述目标图像对的大矿石颗粒和小矿石颗粒。

5.一种矿石颗粒分割方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1至4任一项所述的矿石颗粒分割系统执行；所述方法包括：

获取线扫描深度相机采集的皮带上传输矿石的矿石深度图像，以及线阵彩色相机采集的皮带上传输矿石的矿石彩色图像；

将所述矿石深度图像和所述矿石彩色图像进行同步处理，得到同步后的目标图像对；

将所述目标图像对输入至预先训练好的矿石分割模型，并通过所述预先训练好的矿石分割模型输出最终的矿石分割结果。

6.根据权利要求5所述的矿石颗粒分割方法，其特征在于，所述将所述矿石深度图像和所述矿石彩色图像进行同步处理，得到同步后的目标图像对的步骤，包括：

获取通过皮带托辊上安装的编码器产生的压变脉冲确定皮带运动速度，以及获取通过同步计数设备产生的同步脉冲计数；

基于所述皮带运动速度和所述同步脉冲计数确定所述线扫描深度相机和线阵彩色相机保持同步采集时的采集频率；

基于所述采集频率将同一皮带位置处采集的所述矿石深度图像与所述矿石彩色图像进行同步采集，得到同步后的所述目标图像对。

7.根据权利要求5所述的矿石颗粒分割方法，其特征在于，所述预先训练好的矿石分割模型的训练步骤，包括：

对所述矿石彩色图像中超过指定阈值的矿石粒度进行区域标注，得到标注后的矿石彩色图像；所述标注后的矿石彩色图像包括标注区域的面积及标注区域的个数；

对所述标注后的矿石彩色图像进行梯度处理，得到矿石灰度图像；

基于所述矿石灰度图像和所述矿石深度图像进行拼接，确定训练样本集；

基于所述训练样本集对改进的矿石分割模型进行训练，直至模型收敛，得到所述训练好的矿石分割模型；所述改进的矿石分割模型包括第一特征提取子网络和第二特征提取子网络，以及分别与所述第一特征提取子网络和所述第二特征提取连接的分类子网络。