三維重建式礦石品位分析裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦石分選領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的礦石分選方法主要采用人工揀選方式，分選精度差，效率低，影響礦石的出廠質(zhì)量，也造成部分高品質(zhì)礦石被作為廢石丟棄，造成資源浪費(fèi)。
[0003]近年，有文獻(xiàn)提出對運(yùn)載礦石的礦車進(jìn)行稱重和運(yùn)載容量測量，以獲得車內(nèi)礦石的平均密度，從而進(jìn)行分選。但這種方式無法針對單塊礦石進(jìn)行稱重體積測量，因而無法獲得單塊礦石的密度，分選精度低，分選結(jié)果存在較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種可以針對單塊礦石進(jìn)行稱重和體積測量的三維重建式礦石品位分析裝置及方法，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，測量結(jié)果準(zhǔn)確度較高，可以實(shí)現(xiàn)長時間高精度的自動礦石品位分析，為礦石自動分選提供準(zhǔn)確依據(jù)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供了一種礦石品位分析裝置，包括:體積信息采集部，采集單塊礦石體積關(guān)聯(lián)信息；稱重部，稱量礦石重量信息；處理器，基于所述體積信息采集部采集的礦石體積關(guān)聯(lián)信息計(jì)算礦石體積，利用礦石體積與所述稱重部獲得的礦石重量信息計(jì)算單塊礦石密度。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，所述礦石體積關(guān)聯(lián)信息為礦石深度信息；所述體積信息采集部包括深度感應(yīng)器，以獲得礦石深度信息；所述處理器基于所述深度感應(yīng)器獲得的礦石深度信息對礦石進(jìn)行三維建模，計(jì)算礦石體積。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，可選地，上述礦石品位分析裝置還包括:礦石篩選部，根據(jù)所述處理器計(jì)算出的礦石密度對礦石進(jìn)行篩選。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供了一種礦石品位分析方法，包括:采集單塊礦石體積關(guān)聯(lián)信息；稱量礦石重量信息；基于采集的礦石體積關(guān)聯(lián)信息計(jì)算礦石體積，利用稱重獲得的礦石重量信息計(jì)算單塊礦石密度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，提供了一種礦石品位分析裝置，包括:讀取裝置，讀取從深度感應(yīng)器獲得的礦石深度信息和從稱重部獲得的礦石重量信息；處理器，基于所述讀取裝置讀入的礦石深度信息計(jì)算礦石體積，利用礦石體積與所述讀取裝置讀入的礦石重量信息計(jì)算單塊礦石密度。
[0010]如上所述，本發(fā)明提出的三維重建式礦石品位分析裝置及方法，可以針對單塊礦石進(jìn)行稱重和體積測量，從而實(shí)現(xiàn)高精度的自動礦石品位分析和自動礦石分選，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，分選準(zhǔn)確度高，能夠保證分選出的礦石品質(zhì)的穩(wěn)定性，在礦業(yè)開采和礦石生產(chǎn)加工行業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]為更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中使用的附圖進(jìn)行簡要介紹。應(yīng)注意，為方便理解，附圖中僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。附圖僅用于對實(shí)施例的參考性說明，并不限定本發(fā)明所涵蓋的范圍。
[0012]圖1是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中礦石品位分析裝置10的主要模塊配置的框圖。
[0013]圖2(a)是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中深度感應(yīng)器設(shè)置位置的示意圖。
圖2(b)是用于說明本發(fā)明另一個實(shí)施例中深度感應(yīng)器設(shè)置位置的示意圖。
[0014]圖3是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中礦石品位分析裝置10的主要模塊的另一種配置的框圖。
[0015]圖4是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中礦石品位分析方法的流程圖。
[0016]圖5是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中礦石品位分析方法的另一種處理步驟的流程圖。
[0017]圖6是用于說明本發(fā)明一個實(shí)施例中礦石品位分析裝置20的主要模塊配置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
[0019]為了使說明清楚和簡明，本說明書中未對所有的實(shí)施方式進(jìn)行描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說明書記載容易想到的可能的實(shí)施方式，都應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍。另外，以下描述僅用于對實(shí)施例的參考性說明，并不限定本發(fā)明所涵蓋的范圍。為了使說明清楚和簡明，在對各實(shí)施例的描述中，僅描述了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他構(gòu)成部分或細(xì)節(jié)。本技術(shù)領(lǐng)域中常用的技術(shù)構(gòu)成部分或細(xì)節(jié)及本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本說明書記載容易想到的可能的構(gòu)成部分或細(xì)節(jié)，或根據(jù)實(shí)際實(shí)施條件對裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟的容易想到的調(diào)整，都應(yīng)認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供了一種礦石品位分析裝置。
[0021]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的礦石品位分析裝置10包括:
[0022]體積信息采集部11，采集單塊礦石體積關(guān)聯(lián)信息；
[0023]稱重部12,稱量礦石重量信息；
[0024]處理器13，基于體積信息采集部11采集的礦石體積關(guān)聯(lián)信息計(jì)算礦石體積，利用礦石體積與稱重部12獲得的礦石重量信息計(jì)算單塊礦石密度。
[0025]其中，體積信息采集部11的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式為包含深度感應(yīng)器，這種情況下所述礦石體積關(guān)聯(lián)信息為礦石深度信息；所述處理器13基于所述深度感應(yīng)器獲得的礦石深度信息對礦石進(jìn)行三維建模，計(jì)算礦石體積。深度傳感器可采用現(xiàn)有的三維激光掃描儀，其利用光射線的反射特性，通過反射時間計(jì)算物體到掃描平面的絕對距離?？蛇x地，深度傳感器可采用市場上現(xiàn)有的深度傳感器產(chǎn)品，如微軟推出的Kinect，華碩Xt1n PRO、SoftKinetic等。體積信息采集部11的其他可實(shí)現(xiàn)的方式例如采用多角度攝像裝置，以拍攝被測礦石的多幅圖像序列，通過圖像處理求取多視點(diǎn)間的視差數(shù)據(jù)，從而獲取礦石表面深度信息或直接建模計(jì)算出礦石體積。
[0026]處理器13可為具有數(shù)據(jù)處理功能的模塊，如單片機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理芯片坐寸ο
[0027]稱重部可為具有稱重功能的部件，如光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式稱重傳感器等。
[0028]所述體積信息采集部11和所述稱重部12與所述處理器13連接。所述體積信息采集部11、所述稱重部12與所述處理器13的連接方式可為有線或無線，如采用專用數(shù)據(jù)線、USB連接線傳輸、藍(lán)牙傳輸或紅外傳輸?shù)确绞?。也可利用互?lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸共享。
[0029]優(yōu)選的，體積信息采集部11可包括兩個或兩個以上位于不同位置上的深度感應(yīng)器，以獲得從多個不同角度采集的礦石深度信息。
[0030]例如，如圖2 (a)所示，體積信息采集部11可以包括兩個安放于被采集礦石C兩側(cè)、彼此相向設(shè)置的深度感應(yīng)器A和深度感應(yīng)器B。此時，利用現(xiàn)有技術(shù)已有的三維建模算法，深度感應(yīng)器A獲得的礦石深度信息與深度感應(yīng)器B獲得的礦石深度信息可擬合成近似完整的礦石體積信息。將兩個深度感應(yīng)器彼此相向設(shè)置有助于盡可能完整地獲得礦石表面的深度信息。這種安放方式下的擬合中產(chǎn)生的誤差較小，對礦石密度計(jì)算結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。
[0031]又例如，如圖2(b)所示，在另一種實(shí)施方式中，體積信息采集部11可以包括兩個安放于被采集礦石C兩側(cè)上方、在水平方向上彼此相向設(shè)置的深度感應(yīng)器A和深度感應(yīng)器B。此時，利用現(xiàn)有技術(shù)已有的三維建模算法，深度感應(yīng)器A獲得的礦石深度信息與深度感應(yīng)器B獲得的礦石深度信息可擬合成近似完整的礦石體積信息。將兩個深度感應(yīng)器彼此相向設(shè)置有助于盡可能完整地獲得礦石表面的深度信息，同時，采用俯拍的角度進(jìn)行采集，有助于其后在進(jìn)行三維建模時去除背景區(qū)域的影響。這種安放方式下的擬合中產(chǎn)生的誤差也較小，對礦石密度計(jì)算結(jié)果的影響可忽略不計(jì)。
[0032]可選地，深度感應(yīng)器的數(shù)量可為兩個以上，放置位置和角度也可采用其他方式。如使用三個深度感應(yīng)器，可選地，可將其分別放置于礦石周圍與礦石等距的三點(diǎn)上，使拍攝角度彼此相差約120度。如使用四個深度感應(yīng)器，可選地，可將其中兩個深度感應(yīng)器放置于礦石側(cè)上方如圖2(b)，進(jìn)行俯拍，并將另外兩個深度感應(yīng)器類似地在水平方向上相對放置于礦石側(cè)下方，與側(cè)上方的兩個深度感應(yīng)器的拍攝方向在水平方向上相差90度，進(jìn)行仰拍?？蛇x地，還可設(shè)置更多的深度感應(yīng)器。隨著深度感應(yīng)器數(shù)量的增多，采集數(shù)據(jù)的量會增加