MDX多射源分选系统

技术领域

本发明涉及分选设备技术领域，具体是MDX多射源分选系统。

背景技术

在X光色选设备中X光射线源是重要的子系统，通过对被检物品的X光透射图像分析能准确的得到被检物品内部信息。投射图形的清晰度，内部纹理特征的丰富程度直接影响分选效果。

以前的X光色选设备多采用单射源，优点是结构简单，但缺点明显，主要体现在以下几点：

1：单射源的射线覆盖范围太小，皮带机的宽度有限，产能太低；

2：单射源距离被检物品太远，直接影响图像的分辨率和内部特征；

3：射源和被检物品距离和X射线强度成反比关系，高密度物品出图质量欠佳；基于以上不足，本发明提出一种MDX多射源分选系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出MDX多射源分选系统。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出MDX多射源分选系统，包括传输模块、若干X光射源、采集卡、算法工控机、图像拼接模块、高频阀门以及终端分配模块；

所述传输模块为皮带运输机，由多个电机和传送带组成，用于被检物品传输；所述皮带运输机的传送带上方交叉平行布置两台或者多台X光射源；所述相邻两台X光射源之间使用束线器消除X射线的干扰；

当被检物品通过传送带传送时，多台X光射源同时发出X射线穿透被检物品；穿透后的X射线进入采集卡，得到多幅图片；所述采集卡用于将得到的多幅图片传输至算法工控机缓存；

所述图像拼接模块包括若干处理终端，用于将算法工控机缓存的多幅图片拼接为一幅完整X光图片；所述算法工控机获取到整幅X光图片后进行深度学习网络算法处理，然后结合内存缓存的矿石分选数据，生成控制指令并将控制指令发送至消息队列；同时算法工控机从消息队列循环读取控制指令写入执行队列，控制高频阀门喷吹；

所述终端分配模块与图像拼接模块相连接，用于对处理终端进行拼接系数分析，并选取拼接系数ZL最大的处理终端作为选中终端，完成图片拼接工作。

进一步地，所述图像拼接模块的具体拼接步骤为：

通过在皮带运输机主轴安装的光电编码器和控制电机的高速脉冲输入模块组成全闭环速度测量系统，实时测量主轴转速V；采集两台X光射源采集卡的实际机械距离为L1，计算得到延时时间t1＝L1/V；

将采集卡采集一幅图像的时间设定为固定值t2，设定图片分辨率纵向像素m和横向像素n为固定值，则得到图片每一行的采集时间t3＝t2/n；

利用公式Dn＝t1/t3计算得到两幅图片的横向相差像素Dn，然后横向截取两幅图片的相差像素，拼接为一幅完整X光图片。

进一步地，所述传送带包括X传送带、Y传送带，其中X传送带和Y传送带的传送运动方向垂直，所述传送带的动力来源为电机；X传送带的起点为进料口，终点为出料口；Y传送带的起点为X传送带，终点为异物出口。

进一步地，算法工控机控制高频阀门喷吹，将异物喷出到Y传送带上，从异物出口传送出。

进一步地，所述终端分配模块的具体分析步骤为：

采集若干个处理终端在预设时间内的拼接数据；针对同一处理终端，统计对应处理终端的拼接次数为C1；设定每次拼接的拼接值为PJi；

将拼接值PJi与拼接阈值相比较；统计PJi大于拼接阈值的次数占比为Zb；当PJi大于拼接阈值时，获取PJi与拼接阈值的差值并求和得到拼接超值ZY；利用公式Zs＝Zb×g1+ZY×g2计算得到拼优系数Zs，其中g1、g2为系数因子；将对应处理终端的当前负载率标记为Ft；

利用公式ZL＝C1×g3+Zs×g4+Ft×g5计算得到对应处理终端的拼接系数ZL，其中g3、g4、g5为系数因子。

进一步地，拼接值PJi的计算方法为：

将每次的拼接开始时刻和拼接结束时刻进行时间差计算得到拼接时长CTi；在拼接过程中，每间隔R2时间采集一次处理终端的实时负载率并标记为Fm，其中，R2为预设值；

建立实时负载率Fm随时间变化的曲线图；若Fm≥负载阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并标注为红色，记为超载曲线段；统计超载曲线段的数量为P1，将所有的超载曲线段对时间进行积分得到超载参考能量E1，利用公式Di＝P1×a1+E1×a2计算得到对应处理终端的超载系数Di，其中a1、a2均为系数因子；

利用公式PJi＝1/(CTi×a3+Di×a4)计算得到对应处理终端的拼接值PJi，其中a3、a4均为系数因子；i表示第i次拼接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中当被检物品通过传送带传送时，多台X光射源同时发出射线穿透被检物品；穿透后的射线进入采集卡，得到多幅图片，既能保证X光图像的质量，又能加大传送带宽度，保证产量；所述图像拼接模块用于将采集卡采集的多幅图片拼接为一幅完整实时图片；所述算法工控机获取到整幅X光图片后进行深度学习网络算法处理，然后结合内存缓存的矿石分选数据，生成控制指令并将控制指令发送至消息队列；同时算法工控机从消息队列循环读取控制指令写入执行队列，控制高频阀门喷吹，将异物喷出到Y传送带上，从异物出口传送出，提高分选精度；

2、本发明中所述图像拼接模块包括若干处理终端，所述终端分配模块用于对处理终端进行拼接系数分析，结合每次拼接的拼接时长和拼接过程中实时负载率Fm的变化情况，计算得到对应处理终端的拼接值PJi；将拼接值PJi与拼接阈值相比较，计算得到拼优系数Zs；结合对应处理终端的当前负载率Ft以及拼接次数C1，计算得到拼接系数ZL；选取拼接系数ZL最大的处理终端作为选中终端，完成图片拼接工作，提高数据处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明的流程框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，MDX多射源分选系统，包括传输模块、若干X光射源、采集卡、算法工控机、图像拼接模块、高频阀门以及终端分配模块；

传输模块为皮带运输机，由多个电机和传送带组成，用于被检物品传输；传送带包括X传送带、Y传送带，其中X传送带和Y传送带的传送运动方向垂直，传送带的动力来源为电机；X传送带的起点为进料口，终点为出料口；Y传送带的起点为X传送带，终点为异物出口；

皮带运输机的传送带上方交叉平行布置两台或者多台X光射源；相邻两台X光射源之间使用束线器消除X射线的干扰，既能保证X光图像的质量，又能加大传送带宽度保证产量；

当被检物品通过传送带传送时，多台X光射源同时发出X射线穿透被检物品；穿透后的X射线进入采集卡，得到多幅图片；由于多个X射线源之间有一定的距离，所以图片之间有时间上的延时；采集卡用于将得到的多幅图片传输至算法工控机缓存；

图像拼接模块与算法工控机相连接，包括若干处理终端，用于将采集卡采集的多幅图片拼接为一幅完整实时图片；具体步骤为：

为得到两幅图片的精确延时时间，通过在皮带运输机主轴安装的高精度光电编码器和控制电机的高速脉冲输入模块组成全闭环速度测量系统，实时测量主轴转速V；

采集两台X光射源采集卡的实际机械距离为L1，计算得到延时时间t1＝L1/V；将采集卡采集一幅图像的时间设定为固定值t2，图片分辨率纵向像素m和横向像素n为固定值，则得到图片每一行的采集时间t3＝t2/n；

利用公式Dn＝t1/t3计算得到两幅图片的横向相差像素Dn，然后横向截取两幅图片的相差像素，拼接为一幅完整实时图片；

图像拼接模块用于将拼接完成的整幅X光图片反馈至算法工控机，算法工控机获取到整幅X光图片后进行深度学习网络算法处理，然后结合内存缓存的矿石分选数据，生成控制指令并将控制指令发送至消息队列；同时算法工控机从消息队列循环读取控制指令写入执行队列，控制高频阀门喷吹，将异物喷出到Y传送带上，从异物出口传送出；

本发明利用多台X光射源同时发出射线穿透被检物品，穿透后的射线进入采集卡，得到多幅图片；其中相邻两台X光射源之间使用束线器消除X射线的干扰，既能保证X光图像的质量，又能加大传送带宽度保证产量；同时图像拼接模块精确测量主轴转速V和采集卡的实际机械距离L1，计算得到两幅图片的横向相差像素Dn，然后横向截取两幅图片的相差像素，拼接为一幅完整实时图片，提高高密度物品的出图像质量，提高分选精度。

在本实施例中，该系统还包括终端分配模块；终端分配模块与图像拼接模块相连接，用于对处理终端进行拼接系数分析，并选取拼接系数最大的处理终端作为选中终端，完成图片拼接工作；具体分析步骤为：

采集若干个处理终端在预设时间内的拼接数据；拼接数据包括拼接开始时刻和拼接结束时刻；

针对同一处理终端；统计对应处理终端的拼接次数为C1；

将每次的拼接开始时刻和拼接结束时刻进行时间差计算得到拼接时长CTi；在拼接过程中，每间隔R2时间采集一次处理终端的实时负载率并标记为Fm，其中，R2为预设值；

建立实时负载率Fm随时间变化的曲线图；若Fm≥负载阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段并标注为红色，记为超载曲线段；统计超载曲线段的数量为P1，将所有的超载曲线段对时间进行积分得到超载参考能量E1，利用公式Di＝P1×a1+E1×a2计算得到对应处理终端的超载系数Di，其中a1、a2均为系数因子；

利用公式PJi＝1/(CTi×a3+Di×a4)计算得到对应处理终端的拼接值PJi，其中a3、a4均为系数因子；i表示第i次拼接；

将拼接值PJi与拼接阈值相比较；统计PJi大于拼接阈值的次数占比为Zb；当PJi大于拼接阈值时，获取PJi与拼接阈值的差值并求和得到拼接超值ZY；利用公式Zs＝Zb×g1+ZY×g2计算得到拼优系数Zs，其中g1、g2为系数因子；

将对应处理终端的当前负载率标记为Ft；利用公式ZL＝C1×g3+Zs×g4+Ft×g5计算得到对应处理终端的拼接系数ZL，其中g3、g4、g5为系数因子；选取拼接系数ZL最大的处理终端作为选中终端，完成图片拼接工作，提高数据处理效率。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

MDX多射源分选系统，在工作时，皮带运输机的传送带上方交叉平行布置两台或者多台X光射源；相邻两台X光射源之间使用束线器消除X射线的干扰；当被检物品通过传送带传送时，多台X光射源同时发出射线穿透被检物品；穿透后的射线进入采集卡，得到多幅图片，既能保证X光图像的质量，又能加大传送带宽度，保证产量；

采集卡用于将得到的多幅图片传输至算法工控机缓存；图像拼接模块用于将采集卡采集的多幅图片拼接为一幅完整实时图片；算法工控机获取到整幅X光图片后进行深度学习网络算法处理，然后结合内存缓存的矿石分选数据，生成控制指令并将控制指令发送至消息队列；同时算法工控机从消息队列循环读取控制指令写入执行队列，控制高频阀门喷吹，将异物喷出到Y传送带上，从异物出口传送出，提高分选精度；

图像拼接模块包括若干处理终端，终端分配模块用于对处理终端进行拼接系数分析，结合每次拼接的拼接时长和拼接过程中实时负载率Fm的变化情况，计算得到对应处理终端的拼接值PJi；将拼接值PJi与拼接阈值相比较，计算得到拼优系数Zs；结合对应处理终端的当前负载率Ft以及拼接次数C1，计算得到拼接系数ZL；选取拼接系数ZL最大的处理终端作为选中终端，完成图片拼接工作，提高数据处理效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。