(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 202210516813.0 (22)申请日 2022.05.13 (71)申请人 河北工业大 学 地址 300401 天津市北辰区西平 道5340号 河北工业大 学 (72)发明人 郎利影　张雷　王雪光　 (74)专利代理 机构 天津盛理知识产权代理有限 公司 12209 专利代理师 王利文 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G01N 21/59(2006.01) G01N 21/55(2014.01) G01B 11/24(2006.01) G06V 10/80(2022.01)G06V 10/44(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 基于多源信息融合的煤矸在线识别设备 (57)摘要 本发明涉及一种基于多源信息融合的煤矸 在线识别设备， 其主要技术特点是： 在设备外壳 的内壁上安装有太赫兹透射率探测模块、 结构光 三维形貌探测模块、 激光扫描反射率探测模块、 边缘探测模块分别采集煤矸样品的透射率信息、 三维形貌信息、 强度反射率信息及外部边缘信息 并得到四个探测模块的判定结果， 通过多源信息 融合装置对上述四个探测模块的判定结果进行 融合， 进而对煤矸样品进行识别。 本发明设计合 理， 其采用多源信息融合技术， 实现了对煤矸样 品的在线实时判定功能， 极大地提高了煤矸样品 识别精度， 可广泛用于煤炭生产的煤矸识别领 域。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114935364 A 2022.08.23 CN 114935364 A 1.一种基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 包括设备外 壳， 其特征在于： 所述设备 外壳包括上下两部分， 输送煤矸样品的输送带从设备外壳中间水平穿过， 在设备外壳的内 壁上安装有太赫兹透射率探测模块、 结构光三 维形貌探测模块、 激光扫描反射率探测模块、 边缘探测模块、 多源信息融合装置和电源 模块； 所述太赫兹透射率探测模块采集煤矸样品的透射率信 息， 根据透射率信 息进行煤矸判 定， 并将判定结果输送至多源信息融合装置； 所述结构光三维形貌探测模块采集煤矸样品的三维形貌信 息， 根据三维形貌信 息进行 煤矸判定， 并将判定结果输送至多源信息融合装置； 所述激光扫描反射率探测模块采集煤矸样品的强度反射率信 息， 根据预强度反射率信 息进行煤矸判定， 并将判定结果输送至多源信息融合装置； 所述边缘探测模块采集煤矸样品的外部边缘信息， 根据外部边缘信息进行煤矸判定， 并将判定结果输送至多源信息融合装置； 所述多源信息融合装置控制并接收太赫兹透射率探测模块、 结构光三维形貌探测模 块、 激光扫描反射率探测模块以及边缘探测模块的判定结果， 并将上述判定结果进 行融合， 对煤矸样品进行在线识别； 所述电源模块输入端与外部电源相连接， 该电源模块输出直流电压给太赫兹透射率探 测模块、 结构光三 维形貌探测模块、 激光扫描反射率探测模块、 边缘探测模块和多源信息融 合装置供电。 2.根据权利要求1所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在于： 太赫兹 透射率探测模块包括太赫兹源和太赫兹探测器， 所述太赫兹源安装在输送带上方的设备外 壳内壁上， 所述太赫兹探测器安装在输送带 下方且与太赫兹源相对的设备外壳 内壁上。 3.根据权利要求1所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在于： 所述结 构光三维形貌探测模块、 激光扫描反射率探测模块、 边缘探测模块安装在输送带上方的设 备外壳内壁上， 所述多源信息融合装置和电源 模块安装在输送带 下方的设备外壳 内壁上。 4.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在 于： 所述太赫兹透射率探测模块根据预先给定的透射率阈值， 对采集煤矸样品的透射率信 息进行煤矸判定， 得到判定结果。 5.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在 于： 所述结构光三 维形貌探测模块采用预置参数的A lexNet网络， 对采集煤矸样品的三维形 貌信息进行煤矸判定， 得到判定结果。 6.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在 于： 所述激光扫描反射率探测模块根据预先给定的强度反射率阈值， 对采集煤矸样品的强 度反射率信息进行煤矸判定， 得到判定结果。 7.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在 于： 所述边缘探测模块采用预置参数的ResNet网络， 对采集煤矸样 品的外部边缘信息进行 煤矸判定， 得到判定结果。 8.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在 于： 所述多源信息融合装置对太赫兹透射率探测模块、 结构光三 维形貌探测模块、 激光扫描 反射率探测模块以及边缘探测模块的判定结果设定权重系数， 然后按设定的权重合并煤矸权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114935364 A 2识别结果， 合并后煤矸识别结果按设定阈值对煤矸样品进行在线识别。 9.根据权利要求8所述的基于多源信 息融合的煤矸在线识别设备， 其特征在于： 所述太 赫兹透射率探测模块、 结构光三维形貌探测模块、 激光扫描反射率探测模块以及边缘探测 模块的判定结果的权 重分别为0.4、 0.2、 0.2和0.2； 所述 合并后煤矸识别结果按0.5为阈值。 10.根据权利要求1至3任一项所述的基于多源信息融合的煤矸在线识别设备， 其特征 在于： 所述电源 模块输出24V、 12 V、 5V直流电压为设备 供电。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114935364 A 3