本技術(shù)涉及降塵控制，尤其是涉及一種基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、礦山作業(yè)通常涉及到大規(guī)模的挖掘、破碎、運輸?shù)冗^程，這些過程都會產(chǎn)生大量的粉塵，在礦山作業(yè)環(huán)境中粉塵不僅來源于煤、礦石等原材料的開采和處理，還可能由機器設(shè)備運行時產(chǎn)生的磨損和振動引起。若不對產(chǎn)生的粉塵進行降塵處理，不僅會影響相關(guān)作業(yè)人員的身心健康，還有可能會導(dǎo)致采掘設(shè)備性能下降和環(huán)境污染等，因此，在礦山作業(yè)環(huán)境中，粉塵控制是一個長期且復(fù)雜的挑戰(zhàn)。

2、在傳統(tǒng)的降塵方法中，一般會先通過圖像檢測和評估礦下粉塵的情況，再基于檢測結(jié)果采用通風設(shè)備或噴霧設(shè)備進行降塵，雖然在一定程度上能夠減少粉塵濃度，但由于礦下環(huán)境的復(fù)雜性，僅經(jīng)過圖像檢測方法識別礦下粉塵的分布情況時，檢測結(jié)果的準確性較低，因此，利用這種準確性較低的檢測結(jié)果作為噴霧降塵控制的依據(jù)時，可能會導(dǎo)致噴霧降塵策略的準確性降低，從而可能會影響降塵效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了提升粉塵檢測結(jié)果的準確性，從而提升降塵效果，本技術(shù)提供了一種基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法及控制系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法，包括：

4、獲取實際礦區(qū)圖像，并基于所述實際礦區(qū)圖像確定待控制礦區(qū)對應(yīng)的實際粉塵擴散圖；

5、當所述實際粉塵擴散圖中包含陰影區(qū)域時，基于所述待控制礦區(qū)的礦區(qū)參數(shù)確定對應(yīng)的模擬礦區(qū)模型，并基于所述待控制礦區(qū)的施工參數(shù)和所述模擬礦區(qū)模型，得到所述待控制礦區(qū)對應(yīng)的模擬粉塵擴散圖，所述施工參數(shù)包括施工量、施工區(qū)域以及環(huán)境參數(shù)，環(huán)境參數(shù)包括風速和濕度；

6、基于所述實際粉塵擴散圖和所述模擬粉塵擴散圖，確定目標粉塵擴散圖；

7、對所述目標粉塵擴散圖進行邊緣檢測和顆粒度分析，從所述目標粉塵擴散圖中確定所述待控制礦區(qū)對應(yīng)的粉塵信息，所述粉塵信息包括粉塵區(qū)域尺寸和粉塵濃度；

8、基于所述粉塵信息生成噴霧調(diào)控指令，所述噴霧調(diào)控指令用于控制噴霧設(shè)備基于所述噴霧調(diào)控指令進行降塵操作，所述噴霧調(diào)控指令包括噴霧量和噴霧姿態(tài)。

9、通過采用上述技術(shù)方案，當實際礦區(qū)圖像中包含陰影區(qū)域時，首先可通過構(gòu)建模擬礦區(qū)模型并結(jié)合施工參數(shù)得到模擬粉塵擴散圖，能夠模擬和預(yù)測礦下的采掘情況，從而便于了解礦下的粉塵分布情況，但由于模擬結(jié)果較為理想，因此采用融合實際粉塵擴散圖和模擬粉塵擴散圖后，基于融合結(jié)果識別粉塵信息的方式，而不是直接采用模擬粉塵擴散圖識別粉塵信息，便于在清晰了解礦下粉塵分布情況的同時，提升檢測結(jié)果與實際情況之間的適配度，從而便于提升檢測結(jié)果的準確性，最后基于準確性較高的粉塵信息生成的噴霧調(diào)控指令，便于提升控制噴霧設(shè)備的噴霧量和噴霧姿態(tài)，從而便于確保噴霧降塵的準確性和有效性，進而便于提升降塵效果。

10、在一種可能實現(xiàn)的方式中，所述基于所述實際粉塵擴散圖和所述模擬粉塵擴散圖，確定目標粉塵擴散圖，包括：

11、識別所述實際粉塵擴散圖中包含的至少一個非陰影區(qū)域，并識別每個非陰影區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域邊緣線；

12、融合所述至少一個非陰影區(qū)域的區(qū)域邊緣線，得到拼合邊緣線；

13、識別所述模擬粉塵擴散圖對應(yīng)的模擬邊緣線，若所述模擬邊緣線與所述拼合邊緣線之間的邊緣線匹配度高于預(yù)設(shè)標準匹配度，則基于所述陰影區(qū)域和所述模擬粉塵擴散圖，確定待疊加區(qū)域擴散圖；

14、根據(jù)所述待疊加區(qū)域擴散圖補全包含有陰影區(qū)域的實際粉塵擴散圖，得到目標粉塵擴散圖。

15、通過采用上述技術(shù)方案，通過對拼合邊緣線和模擬邊緣線進行匹配，便于對模擬預(yù)測結(jié)果進行驗證，當邊緣線匹配度高于預(yù)設(shè)標準匹配度時，表征模擬數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)在邊緣線這一關(guān)鍵特征上具有較高的一致性，也表征模擬預(yù)測結(jié)果與實際情況之間的適配度較高，在實際粉塵擴散圖中，陰影區(qū)域可能會導(dǎo)致粉塵信息存在缺失或失真情況，通過識別模擬粉塵擴散圖中與實際粉塵擴散圖相匹配的部分，并利用模擬數(shù)據(jù)補全陰影區(qū)域，便于完善整個礦區(qū)的粉塵分布情況，使目標粉塵擴散圖更加全面、準確。

16、在一種可能實現(xiàn)的方式中，當所述噴霧設(shè)備的設(shè)備數(shù)量高于預(yù)設(shè)設(shè)備數(shù)量時，該方法還包括：

17、獲取每個噴霧設(shè)備對應(yīng)噴霧范圍的降塵速率，并將降塵速率低于預(yù)設(shè)標準降塵速率的噴霧范圍確定為關(guān)注范圍；

18、基于所述關(guān)注范圍對應(yīng)的區(qū)域施工參數(shù)和歷史施工數(shù)據(jù)，確定所述關(guān)注范圍的預(yù)測粉塵量；

19、當所述預(yù)測粉塵量高于預(yù)設(shè)粉塵量時，識別所述關(guān)注范圍的位置信息，并基于所述位置信息生成移動路線；

20、獲取所述關(guān)注范圍對應(yīng)的噴霧調(diào)控指令，基于所述預(yù)測粉塵量和所述預(yù)測粉塵量，確定移動噴霧調(diào)控指令；

21、基于所述移動路線和所述噴霧調(diào)控指令，確定移動調(diào)控指令，所述移動調(diào)控指令用于控制無人機噴霧設(shè)備根據(jù)生成的移動路線，對關(guān)注范圍進行移動降塵處理。

22、通過采用上述技術(shù)方案，通過對每個噴霧設(shè)備對應(yīng)噴霧范圍的降塵速率進行監(jiān)測，并設(shè)定預(yù)設(shè)標準降塵速率，便于精準識別出降塵效果不理想的關(guān)注范圍，有助于將有限的移動噴霧資源集中用于最需要降塵的區(qū)域，從而便于提高降塵效率，另外，通過配合使用無人機噴霧設(shè)備，結(jié)合生成的移動路線和噴霧調(diào)控指令進行移動降塵操作，便于實現(xiàn)智能化的移動降塵處理的同時，提升降塵操作的準確度。

23、在一種可能實現(xiàn)的方式中，該方法還包括：

24、基于每個噴霧范圍對應(yīng)的區(qū)域施工參數(shù)和歷史施工數(shù)據(jù)，確定每個噴霧范圍在預(yù)設(shè)時間段對應(yīng)的區(qū)域粉塵預(yù)測量；

25、獲取每個噴霧范圍在所述預(yù)設(shè)時間段對應(yīng)的范圍參數(shù)，所述范圍參數(shù)包括溫度和風速；

26、基于每個區(qū)域粉塵預(yù)測量、范圍參數(shù)以及所述模擬礦區(qū)模型，確定每個噴霧設(shè)備對應(yīng)的調(diào)整噴霧量；

27、基于每個調(diào)整噴霧量優(yōu)化每個噴霧設(shè)備在所述預(yù)設(shè)時間段對應(yīng)的噴霧調(diào)控指令。

28、通過采用上述技術(shù)方案，通過結(jié)合每個噴霧范圍對應(yīng)的區(qū)域施工參數(shù)和歷史施工數(shù)據(jù)，便于較為準確地預(yù)測預(yù)設(shè)時間段內(nèi)每個區(qū)域的粉塵量，再基于這些預(yù)測數(shù)據(jù)便于更為精準地調(diào)整噴霧設(shè)備的噴霧量，從而更有效地控制粉塵，優(yōu)化噴霧調(diào)控指令可以確保在需要的時候有足夠的噴霧量來控制粉塵，同時在不必要的時候減少噴霧量，從而避免了對施工進度的不必要干擾，便于提升施工效率。

29、在一種可能實現(xiàn)的方式中，該方法還包括：

30、從所述實際礦區(qū)圖像中識別并標注每個噴霧范圍，得到范圍標注圖像；

31、根據(jù)每個噴霧范圍在預(yù)設(shè)時間段對應(yīng)的區(qū)域粉塵預(yù)測量，確定每個噴霧范圍對應(yīng)的粉塵變化信息；

32、將每個粉塵變化信息疊加至所述范圍標注圖像中的相應(yīng)位置處，得到粉塵變換圖，并將所粉塵變化圖進行反饋。

33、通過采用上述技術(shù)方案，通過識別和標注礦區(qū)的噴霧范圍，可以明確降塵操作的覆蓋區(qū)域，便于后續(xù)的分析和管理，將每個噴霧范圍對應(yīng)的粉塵變化信息與范圍標注圖像疊加，創(chuàng)建粉塵變換圖，便于為相關(guān)檢測人員提供一種直觀的環(huán)境狀態(tài)展示效果，另外，基于粉塵變換圖便于相關(guān)檢測人員及時調(diào)整噴霧策略，優(yōu)化降塵效果。

34、在一種可能實現(xiàn)的方式中，所述將每個粉塵變化信息疊加至所述范圍標注圖像中的相應(yīng)位置處，包括：

35、從所述實際礦區(qū)圖像中，識別每個噴霧范圍對應(yīng)的粉塵特征；

36、根據(jù)每個噴霧范圍對應(yīng)的區(qū)域粉塵預(yù)測量和對應(yīng)的粉塵特征確定每個噴霧范圍在所述預(yù)設(shè)時間段對應(yīng)的粉塵變化云圖，粉塵變化云圖包含粉塵顆粒和云圖顏色，其中，粉塵顆粒與粉塵特征對應(yīng)，云圖顏色與區(qū)域粉塵預(yù)測量對應(yīng)；

37、將每個粉塵變化云圖疊加至所述范圍標注圖像中的相應(yīng)位置處。

38、通過采用上述技術(shù)方案，通過將區(qū)域粉塵預(yù)測量和粉塵特征轉(zhuǎn)化為粉塵云圖形式，便于相關(guān)檢測人員可以直觀查看預(yù)設(shè)時間段內(nèi)粉塵的變化情況，另外，通過將粉塵顆粒與粉塵特征對應(yīng)，云圖顏色與預(yù)測粉塵量相對應(yīng)，便于清晰展示不同噴霧范圍內(nèi)的粉塵變化，便于相關(guān)檢測人員動態(tài)監(jiān)測，通過可視化的粉塵變化有助于相關(guān)檢測人員提前預(yù)警高粉塵風險區(qū)域，從而便于保障相關(guān)作業(yè)人員的健康安全。

39、第二方面，本技術(shù)提供一種電子，采用如下的技術(shù)方案：

40、一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括：

41、至少一個處理器；

42、存儲器；

43、至少一個應(yīng)用程序，其中所述至少一個應(yīng)用程序被存儲在存儲器中并被配置為由至少一個處理器執(zhí)行，所述至少一個應(yīng)用程序配置用于：執(zhí)行上述基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法。

44、第三方面，本技術(shù)提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，采用如下的技術(shù)方案：

45、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括：存儲有能夠被處理器加載并執(zhí)行上述基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法的計算機程序。

46、第四方面，本技術(shù)提供了一種計算機程序產(chǎn)品，采用如下的技術(shù)方案：

47、一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述基于圖像識別的礦用噴霧降塵控制方法。

48、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

49、當實際礦區(qū)圖像中包含陰影區(qū)域時，首先可通過構(gòu)建模擬礦區(qū)模型并結(jié)合施工參數(shù)得到模擬粉塵擴散圖，能夠模擬和預(yù)測礦下的采掘情況，從而便于了解礦下的粉塵分布情況，但由于模擬結(jié)果較為理想，因此采用融合實際粉塵擴散圖和模擬粉塵擴散圖后，基于融合結(jié)果識別粉塵信息的方式，而不是直接采用模擬粉塵擴散圖識別粉塵信息，便于在清晰了解礦下粉塵分布情況的同時，提升檢測結(jié)果與實際情況之間的適配度，從而便于提升檢測結(jié)果的準確性，最后基于準確性較高的粉塵信息生成的噴霧調(diào)控指令，便于提升控制噴霧設(shè)備的噴霧量和噴霧姿態(tài)，從而便于確保噴霧降塵的準確性和有效性，進而便于提升降塵效果。

50、通過將區(qū)域粉塵預(yù)測量和粉塵特征轉(zhuǎn)化為粉塵云圖形式，便于相關(guān)檢測人員可以直觀查看預(yù)設(shè)時間段內(nèi)粉塵的變化情況，另外，通過將粉塵顆粒與粉塵特征對應(yīng)，云圖顏色與預(yù)測粉塵量相對應(yīng)，便于清晰展示不同噴霧范圍內(nèi)的粉塵變化，便于相關(guān)檢測人員動態(tài)監(jiān)測，通過可視化的粉塵變化有助于相關(guān)檢測人員提前預(yù)警高粉塵風險區(qū)域，從而便于保障相關(guān)作業(yè)人員的健康安全。