基于手機圖像處理的煤炭GSI 檢測系統設計與實現

王泰華，董 征，劉加奇，郭紅玉

（1.河南理工大學 電氣工程與自動化學院，河南 焦作 454000；2 河南理工大學 能源科學與工程學院，河南 焦作 454000）

0 引 言

地質強度因子（GSI）是由Hoek、Brown 在1995年提出的一種量化巖體強度的指標，可以有效地反映巖體的穩定性［1-3］。 地質強度因子量化范圍為0～100，值越大表明巖體越穩定、強度越高。 為方便研究煤炭巖體構造，一些工程技術人員將地質強度因子（GSI）引入煤體結構參數中，將煤炭根據GSI分為原生結構煤、碎裂煤、碎粒煤與糜棱煤4 大種類［4］，為煤礦開采、瓦斯抽取等煤炭工程提供1 個重要的數據指標，通過煤炭地質強度因子GSI 來判定煤炭的穩定性，以此確定煤礦開采與瓦斯抽取等工程的可行性［5］。

隨著智能手機的普及，越來越多的用戶參與到Android 手機的體驗之中。 Android 手機強大的功能使得其應用于各個方面并取得了良好的效果。 對于工業工程領域，Android 手機相比于PC 機具有成本低、易操作、便捷性強、不依賴環境等顯著優勢，且使用人群基數大，更新換代快，因此在未來工業控制領域會有更加廣闊的應用前景。

傳統的煤炭地質強度因子檢測方法需要人工對照煤炭地質強度因子分類表來取值，操作繁瑣且費時費力，取值全靠研究人員主觀經驗，沒有統一量化標準。 在此背景下，提出了1 種基于Android 手機平臺的煤炭地質強度因子（GSI）檢測系統，根據煤炭裂隙來判定煤炭地質強度因子，煤炭裂隙越多GSI 越低，煤炭裂隙越少GSI 越高。 通過手機相機獲取煤炭圖片后進行一系列圖像處理技術，依據分形維數算出地質強度因子（GSI）并及時顯示出來。……