X 射線透射煤矸智能識別方法

王文鑫，黃杰，王秀宇，史玉林，吳高昌，3

（1. 東北大學 流程工業綜合自動化國家重點實驗室，遼寧 沈陽 110819；2. 沈陽隆基電磁科技股份有限公司，遼寧 沈撫新區 113122；3. 東北大學 工業人工智能研究院，遼寧 沈陽 110819）

0 引言

煤矸分選是提高煤質、高效利用煤炭資源、實現綠色節能開采與加工的重要途徑。煤矸分選以干選法和濕選法為主。濕選法需消耗大量水資源，而干選法可在有效利用煤炭資源的前提下，減輕對環境的破壞。而在眾多煤矸干選法中，基于偽雙能X 射線透射 （X-Ray Transmission，XRT） 的煤矸分選技術是目前研究熱點。偽雙能XRT 技術對物體具有較強的穿透能力，在檢測過程中不受灰塵、光線等環境因素的影響，廣泛應用于煤矸分選、有色金屬分選、資源回收等工業預分選領域，可有效減少生產過程中的原材料消耗。

基于偽雙能XRT 的煤矸分選技術利用XRT 系統采集煤矸圖像。該系統由X 射線源、低能探測器、高能探測器、準直器、銅濾片組成。當煤矸在膠帶運輸過程中以一定速度經過XRT 系統時，高低能探測器依據煤或矸石對X 射線的吸收程度不同，生成不同灰度值的煤矸圖像，基于圖像處理和分析技術可識別煤矸，進而實現煤矸分選。其中煤矸識別為該分選技術的重要環節。受工業現場生產環境及效率影響，現有圖像處理算法用于煤矸識別時精度不高，主要原因如下。

（1） 煤矸分割問題。現場實際開采的煤與矸石通常形態各異且排布緊密，因此采集的偽雙能X 射線煤矸圖像往往存在煤矸緊貼和遮擋的情況，影響后續識別。……