(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211298518.9 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 山东济矿鲁能煤电股份有限公司阳 城煤矿 地址 272500 山东省济宁市汶上县郭楼镇 张坝口村东 (72)发明人 刘岩　何建新　辛光明　董桂锋　 高学亮　王来彬　徐恒　刘震　 李伦坦　李敬　 (74)专利代理 机构 济宁仁礼信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 37383 专利代理师 李琼 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01)G06T 7/136(2017.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 5/40(2006.01) (54)发明名称 一种基于图像数据的煤炭质量检测方法 (57)摘要 本发明涉及图像数据处理技术领域， 具体涉 及一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 该方 法包括： 获取待检测煤炭的目标表 面图像和反射 光谱曲线图； 对目标表面图像进行自适应阈值边 缘检测； 确定待检测煤炭对应的煤炭颗粒度； 从 样本煤炭信息集合中筛选出满足颗粒条件的样 本煤炭信息； 从目标煤炭信息集合中筛选出满足 相似条件的目标煤炭信息； 将相似煤炭信息包括 的样本煤灰分， 确定为待检测煤炭的目标煤灰 分； 生成目标煤炭质量信息。 本发明通过对目标 表面图像和反射光谱曲线图进行图像处理， 解决 了对煤炭质量进行检测的效率和准确度低下的 技术问题， 提高了对煤炭质量进行检测的效率和 准确度， 主 要应用于对煤炭质量进行检测。 权利要求书3页 说明书15页 附图1页 CN 115375675 A 2022.11.22 CN 115375675 A 1.一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取待检测煤炭的目标表面图像和反射 光谱曲线图； 对所述目标表面图像进行自适应阈值边缘检测， 得到目标纹理特征和煤炭颗粒轮廓 集 合； 根据所述目标纹理特征和所述煤炭颗粒轮廓 集合， 确定所述待检测煤炭对应的煤炭颗 粒度； 根据所述煤炭颗粒度， 从预先获取的样本煤炭信 息集合中筛选出满足颗粒条件的样本 煤炭信息， 作为目标煤炭信息， 得到目标煤炭信息集合， 其中， 所述样本煤炭信息集合中的 样本煤炭信息包括： 样本煤灰分、 样本反射光谱曲线图和样本煤炭颗粒度， 颗粒条件是样本 煤炭信息包括的样本 煤炭颗粒度与所述煤炭颗粒度相等； 根据所述反射光谱曲线图、 所述目标煤炭信 息集合中的各个目标煤炭信 息包括的样本 反射光谱曲线图和样本煤灰分， 从所述目标煤炭信息集合中筛选出满足相似条件的目标煤 炭信息， 作为相似煤炭信息； 将所述相似煤炭信息包括的样本 煤灰分， 确定为所述待检测煤炭的目标煤灰分； 根据所述目标煤灰分， 生成所述待检测煤炭对应的目标煤炭质量信息 。 2.根据权利要求1所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述对 所述目标表面图像进行自适应阈值边缘检测， 得到目标纹理特征和煤炭颗粒轮廓集合， 包 括： 根据所述目标表面图像， 确定所述目标表面图像对应的目标梯度直方图； 根据所述目标梯度直方图， 确定自适应阈值 边缘检测的高 阈值； 将与高阈值相差预 先设置的预设数值的数值， 确定为自适应阈值 边缘检测的低阈值； 根据高阈值和低阈值， 对所述目标表面图像进行边缘检测， 得到边缘图像， 其中， 边缘 图像包括： 边 缘集合； 根据边缘图像， 确定参 考纹理特征； 根据所述目标表面图像和边 缘集合， 确定细小边 缘特征； 根据边缘集合， 确定边 缘完整特 征； 根据参考纹理特征、 细小边 缘特征和边缘完整特 征， 确定边 缘检测效果指标； 根据边缘检测效果指标和预 先设置的效果指标阈值， 确定目标低阈值； 将目标低阈值对应的参 考纹理特征， 确定为目标纹 理特征； 根据高阈值和目标低阈值， 对所述目标表面图像进行边缘检测， 得到煤炭颗粒轮廓集 合。 3.根据权利要求2所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据边缘检测效果指标和预 先设置的效果指标阈值， 确定目标低阈值， 包括： 当边缘检测效果指标 大于效果指标阈值时， 将低阈值， 确定为目标低阈值； 当低阈值大于0， 并且边缘检测效果指标小于或等于效果指标阈值 时， 将低阈值更新为 低阈值减预设数值； 根据高阈值和更新后的低阈值， 对所述目标表面图像进行边缘检测， 得到更新边缘图 像， 其中， 更新 边缘图像包括： 更新 边缘集合； 根据更新 边缘图像， 确定更新 参考纹理特征；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375675 A 2根据所述目标表面图像和更新 边缘集合， 确定更新细小边 缘特征； 根据更新 边缘集合， 确定更新 边缘完整特 征； 根据更新参考纹理特征、 更新细小边缘特征和更新边缘完整特征， 确定更新边缘检测 效果指标； 当更新后的低阈值大于0， 并且更新边缘检测效果指标小于或等于效果指标阈值时， 将 更新后的低阈值作为低阈值， 重复上述步骤， 直至更新边缘检测效果指标大于效果指标阈 值或更新后的低阈值 不大于0时， 停止 重复； 当更新边缘检测效果指标大于效果指标阈值时， 将更新后的低阈值， 确定为目标低阈 值； 当更新后的低阈值不大于0时， 将边缘检测效果指标和所有的更新边缘检测效果指标 中的最大值， 确定为目标检测效果指标， 将目标检测效果指标对应的低阈值， 确定为目标低 阈值。 4.根据权利要求2所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据边缘图像， 确定参 考纹理特征， 包括： 根据边缘图像， 确定参 考灰度共生矩阵； 根据参考灰度共生矩阵， 确定能量和逆方差； 根据能量和逆方差， 确定参 考纹理特征。 5.根据权利要求2所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据所述目标表面图像和边 缘集合， 确定细小边 缘特征， 包括： 根据所述目标表面图像， 确定灰度直方图； 对所述灰度直方图进行阈值分割， 得到灰度阈值； 根据灰度阈值， 对所述目标表面图像进行划分， 得到高亮区域 集合； 根据高亮区域 集合， 从边缘集合中筛选出细小边 缘集合； 根据高亮区域 集合和细小边 缘集合， 确定细小边 缘特征。 6.根据权利要求2所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据边缘集合， 确定边 缘完整特 征， 包括： 对边缘集合中的边 缘进行划分， 得到闭合 边缘集合和非闭合 边缘集合； 根据非闭合边缘集合中非闭合边缘的数量、 闭合边缘集合中闭合边缘的数量和面积、 闭合边缘集合中闭合 边缘的面积的均值， 确定边 缘完整特 征。 7.根据权利要求1所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据所述目标纹理特征和所述煤炭颗粒轮廓集合， 确定所述待检测煤炭对应的煤炭颗粒度， 包括： 根据所述煤炭颗粒轮廓集 合， 确定煤炭颗粒轮廓面积均值； 根据所述煤炭颗粒轮廓面积均值和所述目标纹 理特征， 确定所述煤炭颗粒度。 8.根据权利要求1所述的一种基于图像数据的煤炭质量检测方法， 其特征在于， 所述根 据所述反射光谱曲线图、 所述目标煤炭信息集合中的各个目标煤炭信息包括的样本反射光 谱曲线图和样本煤灰分， 从所述目标煤炭信息集合中筛选出满足相似条件的目标煤炭信 息， 作为相似煤炭信息， 包括： 根据所述目标煤炭信 息集合中的各个目标煤炭信 息包括的样本煤灰分， 对所述目标煤权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375675 A 3