1.一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,包括:
连续采集煤矿层图像数据,对连续采集的煤矿层图像数据进行颜色反转处理,捕捉煤矿层图像数据中煤矿层轮廓图像,基于煤矿层图像数据中煤矿层轮廓图像分析煤矿层匀称性;
于开采的煤矿中挑选煤块,以煤块作为识别目标,识别煤块轮廓,基于煤块轮廓分析煤块断口平滑性,基于煤块断口平滑性分析煤矿层断口平滑性;
获取煤矿层匀称性分析结果及煤矿层断口平滑性分析结果,结合两组分析结果,评估煤矿品质,设定判定阈值,基于判定阈值与煤矿品质评估结果进行比对,在煤矿品质评估结果不处于判定阈值内时,执行煤矿层匀称性及煤矿层断口平滑性的再分析,在煤矿品质评估结果处于判定阈值内时,结束;
所述煤矿品质分析逻辑表示为:
;
式中:为煤矿品质判定值;为煤矿层匀称性;为煤矿层断口平滑性;修正因子;
其中,煤矿品质判定值越大,则表示煤矿品质越佳,反之,则表示煤矿品质越差,煤矿品质评估结果不处于判定阈值内,执行煤矿层匀称性及煤矿层断口平滑性的再分析时,以每组煤矿层图像数据作为独立的分析目标,基于各组分析目标求取的煤矿品质分析结果,表示煤矿层中各组煤矿层图像数据对应区域的煤矿品质分析结果;
所述煤矿层匀称性分析逻辑表示为:
;
式中:为煤矿层匀称性;为煤矿层轮廓图像上轮廓顶点的集合;为第组顶点的高度;为上轮廓顶点集合中最低点;为第组顶点至第组顶点的距离;为煤矿层轮廓图像下轮廓顶点的集合;为第组顶点的高度;为下轮廓顶点集合中最高点;为第组顶点至第组顶点的距离;、为权重;
其中,煤矿层匀称性的值越接近1,则表示煤矿层匀称性越佳,,服从,煤矿层跨度越大,取值越大的设定逻辑,;
所述煤块断口平滑性分析逻辑表示为:
;
式中:为基于煤块轮廓分析的煤块断口平滑性表现值;为煤块轮廓中测距点集合;为第v组测距点于煤块轮廓上对应位置的曲率;为第v+1组测距点于煤块轮廓上对应位置的曲率;为集合中测距点的总量;为煤块轮廓中曲率最大测距点距煤块放置面的距离;为煤块轮廓中曲率最小测距点距煤块放置面的距离;为煤块断口平滑性表现值;为基于第x组煤块轮廓分析的煤块断口平滑性表现值;
基于煤块断口平滑性分析逻辑求取各组煤块的断口平滑性表现值,进一步对各组煤块的断口平滑性表现值求和,再求均,求均结果记作煤矿层断口平滑性;
所述修正因子通过下式进行求取,公式为:
;
式中:为煤块挑选阶段,挑选煤块的总量;为第p组煤块的断口平滑性表现值;为第p组煤块的表面反光率。
2.根据权利要求1所述的一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,所述煤矿层图像数据在采集时,以煤矿层作为图像中心,保证煤矿层横向贯穿煤矿层图像数据,且煤矿层图像数据的中线处于煤矿层图像数据中煤矿层图像区域中,并且连续采集的煤矿层图像数据中在进行颜色反转处理后,以图像像素作为最小识别单位,基于图像中心像素作为查找目标,查找煤矿层图像数据中相同的像素,所有查找到的相同像素所在煤矿层图像数据中区域,即煤矿层图像数据中煤矿层图像,煤矿层图像中各组边界像素相连,以组成煤矿层轮廓图像;
其中,煤矿层图像数据在采集时,任意两组连续采集的煤矿层图像数据中煤矿层均为相邻相接的煤矿层,各组煤矿层图像数据的煤矿层轮廓图像在完成捕捉后,将各组煤矿层轮廓图像基于其来源煤矿层图像数据的采集顺序相互连接,以组成完整的煤矿层总轮廓图像。
3.根据权利要求2所述的一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,经颜色反转后,煤矿层图像数据中中心像素的相同像素查找逻辑表示为:;
式中:为像素q与b的相似性;为处于(i,j)位置的像素q的灰度值;为与像素q相邻的处于(i+1,j+1)位置的像素b的灰度值;为常数;
其中,常数≥0,≥99.99%时,像素q与b判定为相同像素。
4.根据权利要求1所述的一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,于开采的煤矿中挑选煤块作为识别目标时,设置挑选煤块每十米不少于一组,且每组所述煤块均处于,其长度取值范围为20至30厘米,其宽度取值范围为20至30厘米,其高度取值范围为20至30厘米。
5.根据权利要求1所述的一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,所述煤块轮廓在识别时,将煤块放置于平面,上方呈直线状等距部署若干组测距模组,且若干组所述测距模组距离煤块放置平面的距离均相等,俯视视角下,呈直线状等距部署的测距模组覆盖在煤块的表面,各组测距模组同步运行,测量自身距离煤块表面或煤块放置面的距离,基于各组距离,于同一平面绘制表示各组距离的线段,各组线段定点相邻相互连接构成煤块轮廓;
其中,获取煤块轮廓的操作不少于三次,且服从煤块表面面数越多,获取煤块轮廓的操作次数越多,获取煤块轮廓总长度,不小于煤块的最大截面周长。
6.根据权利要求1所述的一种基于煤矿开采的矿面分析方法,其特征在于,煤矿品质评估结果不处于判定阈值状态下,表示煤矿层中各组煤矿层图像数据对应区域的煤矿品质在求取后,进一步应用判定阈值对各组分析结果进行比对,并向用户端反馈;
其中,处于判定阈值中的煤矿品质分析结果来源煤矿层图像数据对应煤矿层区域的煤矿,即相较于煤矿整体,煤矿品质较佳的区域。