義伽瑪分布的煤巖識(shí)別方法的具體步驟如下：
[0111] A.在樣本訓(xùn)練階段，獲取相同光照條件下拍攝的m幅已知煤炭樣本圖像和m幅已 知巖石樣本圖像，截取寬度和高度均為偶數(shù)個(gè)像素點(diǎn)并且不含非煤巖背景的子圖像，煤炭 樣本子圖和巖石樣本子圖分別記為Ci，C2，…，Cm和ri，r2，…，r。；
[011引B.分別對(duì)樣本子圖Ci，C2,…，Cm和r I，r2,…，r。進(jìn)行N級(jí)兩路小波變換，每幅樣本 子圖得到12XN個(gè)高頻部分小波系數(shù)子帶，每個(gè)高頻部分小波系數(shù)子帶記為CogG,，心 表示樣本子圖在經(jīng)過第i級(jí)兩路小波變換W后的第d個(gè)方向的第j路高頻部分小波系數(shù)子 帶，其中i表示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)，i的取值為1，2，…，N，d表示兩路小波變換的方 向序號(hào)，d的取值為1，2，…，6,j表示兩路小波變換的路序號(hào)，j的取值為1，2 ;
[0113] C.對(duì)步驟B所述的每幅樣本子圖的級(jí)數(shù)序號(hào)相同并且方向序號(hào)也相同的兩個(gè)高 頻部分小波系數(shù)子帶進(jìn)行求均方根操作，得到6XN個(gè)均方根小波系數(shù)子帶，每一個(gè)均方根 小波系數(shù)子帶記為RmsCoefi_d，RmsCoefi_d表示樣本子圖在經(jīng)過第i級(jí)兩路小波變換W后的 第d個(gè)方向的均方根小波系數(shù)子帶，RmsCoefw中每一個(gè)元素的計(jì)算公式為
[0114]
[01巧]式中u和V分別表示RmsCoefi_d、Co訴J、Coe尤d的行號(hào)和列號(hào)，RmsCoefi_d(u) (V)表示RmsCoefi-沖行號(hào)為U、列號(hào)為V的元素，仿訴^M)(v)表示C'oe兒中行號(hào)為U、列號(hào) 為V的元素，Co成,,(")(v)表示Coey占中行號(hào)為U、列號(hào)為V的元素；
[011引D.分別計(jì)算步驟C所述的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶RmsCoefw的 均值方差記</，Uw的計(jì)算公式為
其中U和V分別表示RmsCoefw的總行數(shù)和總列數(shù)，誠/的計(jì)算公式為
，其中U和V分別表示RmsCoefw的總行數(shù)和 總列數(shù)；
[0117] E.根據(jù)步驟D所計(jì)算的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶的均值和方差，對(duì)步驟C所 述的每一級(jí)兩路小波變換W后的6個(gè)方向的均方根小波系數(shù)子帶按照均值和方差的乘積 值從大到小的順序排列，每一個(gè)經(jīng)過排序W后的均方根小波系數(shù)子帶記為RmsCoefSi_。， RmsCoefSi_。表示樣本子圖在經(jīng)過第i級(jí)兩路小波變換W后的6個(gè)均方根小波系數(shù)子帶中均 方根小波系數(shù)子帶均值和均方根小波系數(shù)子帶方差的乘積值由大到小順序排第n個(gè)的均 方根小波系數(shù)子帶，n表示均方根小波系數(shù)子帶均值和均方根小波系數(shù)子帶方差的乘積值 由大到小順序排列的排列序號(hào)，n的取值為1，2,…，6 ;
[0118] F.分別計(jì)算步驟E所述的經(jīng)過排序W后的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶在服從概 率密度函數(shù)為
的廣義伽瑪分布條件下的指數(shù)形狀參數(shù)a、 形狀參數(shù)T和尺度參數(shù)A，其中X表示均方根小波系數(shù)子帶中的元素，也就是均方根小波 系數(shù)，函數(shù)
，在r(a)函數(shù)表達(dá)式中，a為自變量，t為積分變量，積分 區(qū)間為[0，+ -)，e表示自然常數(shù)；
[0119] G.利用每一幅煤炭樣本子圖Ck或巖石樣本子圖Tk經(jīng)過N級(jí)兩路小波變換、高頻 部分小波系數(shù)子帶求均方根操作并且按上述步驟E排序W后的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子 帶在服從廣義伽瑪分布條件下的指數(shù)形狀參數(shù)a、形狀參數(shù)T和尺度參數(shù)A，構(gòu)造出一個(gè) 6XNX3維的特征列向量K,或^；，其中下標(biāo)k表示樣本序號(hào)，k的取值為1，2, ???，111，然后把 該2Xm個(gè)特征列向量保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中，用于后續(xù)的煤巖識(shí)別階段；
[0120] H.在煤巖識(shí)別階段，獲取相同光照條件下拍攝的未知類別煤巖圖像，截取寬度和 高度均為偶數(shù)個(gè)像素點(diǎn)并且不含非煤巖背景的待識(shí)別子圖U,;
[0121] I.與上述步驟B類似，對(duì)Uy進(jìn)行N級(jí)兩路小波變換，從而得到12XN個(gè)高頻部分 小波系數(shù)子帶，每個(gè)高頻部分小波系數(shù)子帶記為化:巧以，扮巧以表示待識(shí)別子圖在經(jīng) 過第i級(jí)兩路小波變換W后的第d個(gè)方向的第j路高頻部分小波系數(shù)子帶；
[0122] J.與上述步驟C類似，對(duì)步驟I所述的待識(shí)別子圖U,的級(jí)數(shù)序號(hào)相同并且方向序 號(hào)也相同的兩個(gè)高頻部分小波系數(shù)子帶進(jìn)行求均方根操作，得到6XN個(gè)均方根小波系數(shù) 子帶，每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶記為RmsUxCfy，RmsUxCfy表示待識(shí)別子圖Uy在經(jīng)過第 i級(jí)兩路小波變換W后的第d個(gè)方向的均方根小波系數(shù)子帶，RmsUxCfw中每一個(gè)元素的計(jì) 算公式為
[0123]
[0124] 式中P和q分別表示RmsUxCfi-d、化巧!_</、扮巧!的行號(hào)和列號(hào)，RmsUxCfi_d(p) (q)表示RmsUxCfw中行號(hào)為P、列號(hào)為q的元素，把巧1^(/7)(《)表示換(：：記沖行號(hào)為口、列 號(hào)為q的元素，t/xC記d(p)(g)表示C/xq拉中行號(hào)為P、列號(hào)為q的元素；
[0125] K.與上述步驟D類似，分別計(jì)算步驟J所述的每一個(gè)均方根 小波系數(shù)子帶RmsUxCfw的均值；i,_d和方差品d, ；i,_d的計(jì)算公式為
，其中P和Q分別表示均方根小波系數(shù)子帶RmsUxCfW的總行數(shù)和總列數(shù)，的計(jì)算公式為
其中P和Q分別表示均方根小波系數(shù)子帶RmsUxCfw的總行數(shù)和總列數(shù)；
[0126] L.與上述步驟E類似，根據(jù)步驟K所計(jì)算的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶的均值和 方差，對(duì)步驟J所述的每一級(jí)兩路小波變換W后的6個(gè)方向的均方根小波系數(shù)子帶按照均 值和方差的乘積值從大到小的順序排列，每一個(gè)經(jīng)過排序W后的均方根小波系數(shù)子帶記為 RmsUxCfSi_"，RmsUxCfSi_。表示待識(shí)別子圖U,在經(jīng)過第i級(jí)兩路小波變換W后的6個(gè)均方根 小波系數(shù)子帶中均方根小波系數(shù)子帶均值和均方根小波系數(shù)子帶方差的乘積值由大到小 順序排第n個(gè)的均方根小波系數(shù)子帶；
[0127] M.與上述步驟F類似，分別計(jì)算步驟L所述的經(jīng)過排序W后的每一個(gè)均方根小波 系數(shù)子帶在服從廣義伽瑪分布條件下的指數(shù)形狀參數(shù)a、形狀參數(shù)T和尺度參數(shù)A;
[0128] N.與上述步驟G類似，利用待識(shí)別子圖U,經(jīng)過N級(jí)兩路小波變換、高頻部分小波 系數(shù)子帶求均方根操作并且按上述步驟L排序W后的每一個(gè)均方根小波系數(shù)子帶在服從 廣義伽瑪分布條件下的指數(shù)形狀參數(shù)a、形狀參數(shù)T和尺度參數(shù)A，構(gòu)造出一個(gè)6XNX3 維的特征列向量^;
[0129] 0.比較特征列向量^與特征列向量之間的相似度，其中下標(biāo)k表示樣本序 號(hào)，k的取值為1，2,…，m，從而判定待識(shí)別子圖片屬的煤巖類別。
[0130] 參照?qǐng)D2,N級(jí)兩路小波變換的具體步驟如下：
[0131] (1)初始化設(shè)置兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)i= 1 ;
[0132] (2)彩色圖像灰度化處理，即把24位煤巖彩色圖像轉(zhuǎn)換成8位煤巖灰度圖像，采 用的轉(zhuǎn)換公式為Y= 0. 299R+0. 587G+0. 114B，其中R，G和B分別表示轉(zhuǎn)換前彩色圖像的紅 色，綠色和藍(lán)色分量，Y表示轉(zhuǎn)換后灰度圖像的像素值；
[0133] (3)用一維的低通濾波器h。對(duì)煤巖灰度圖像進(jìn)行逐列濾波，從而得到低頻部分小 波系數(shù)子帶Coeft。；
[0134] (4)用一維的高通濾波器hi對(duì)煤巖灰度圖像進(jìn)行逐列濾波，從而得到高頻部分小 波系數(shù)子帶Coefai;
[0135] (5)用步驟（3)所述的低通濾波器h。對(duì)步驟（4)所述的高頻部分小波系數(shù)子帶 Coefai進(jìn)行逐行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶CoefV;
[0136] (6)用步驟（4)所述的高通濾波器hi對(duì)步驟（3)所述的低頻部分小波系數(shù)子帶 Coe片。進(jìn)行逐行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶Coef
[0137] (7)用步驟（4)所述的高通濾波器hi對(duì)步驟（4)所述的高頻部分小波系數(shù)子帶 Coefai進(jìn)行逐行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶CoefHH;
[0138] (8)用步驟（3)所述的低通濾波器h。對(duì)步驟（3)所述的低頻部分小波系數(shù)子帶 Coe片。進(jìn)行逐行濾波，從而得到低頻部分小波系數(shù)子帶CoefIX;
[0139](9)利用步驟（5)所述的高頻部分小波系數(shù)子帶CoefHu分別構(gòu)造煤巖圖像在經(jīng) 過第1級(jí)兩路小波變換W后的第1個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶c〇ey;：_，、煤巖圖 像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第1個(gè)方向的第2路高頻部分小波系數(shù)子帶Coey；!,、 煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第6個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶 C〇e/；i.6、煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第6個(gè)方向的第2路高頻部分小波系 數(shù)子帶Coe/i'!。，它們中各元素的計(jì)算公式分別為
[0144] 上述各式中U和V分別表示Coe凡、Coe記、Coe尼，、Co訴6的行號(hào) 和列號(hào)，。如,(")(小Co施(")(v)、Co訴6(")(v)和〔'〇成6(w)(v)分別表示 Coe乂,、Coe尤,、C"g/;1。和(.'W把<,中行號(hào)為U、列號(hào)為V的元素，CoefHL(2u-l) (2v-l)表示Coefai^中行號(hào)為化-1、列號(hào)為2v-l的元素，CoefV(2u) (2v)表示Coefai^中行號(hào)為化、列號(hào) 為2v的元素，CoefnL(2u-l) (2v)表示CoefnL中行號(hào)為2U-1、列號(hào)為2v的元素，Coefhl(2u) (2v-l)表示CoefHL中行號(hào)為化、列號(hào)為2v-l的元素，u和V的最小取值為l，u的最大取值 為Coefni/當(dāng)行數(shù)的一半，V的最大取值為CoefV總列數(shù)的一半；
[014引 （10)利用步驟做所述的高頻部分小波系數(shù)子帶Coefw分別構(gòu)造煤巖圖像在經(jīng) 過第1級(jí)兩路小波變換W后的第3個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶Cog足;、煤巖圖 像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第3個(gè)方向的第2路高頻部分小波系數(shù)子帶Coe發(fā)，、 煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第4個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶 Coe乂4、煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第4個(gè)方向的第2路高頻部分小波系 數(shù)子帶Coe尤4，它們中各元素的計(jì)算公式分別為
[014引 C。如3(M)(v)二C。斯H(2"-l)(2v-l)-Coe/…(2")批)，
[0147] Co訴3 (w)(v) = 0>誠丑(2m-l)(2v) + Coe/…(2m乂2v-l)，
[0150]上述各式中u和V分別表示Coe也、Cog洽、Co如4、仿與4的行號(hào) 和列號(hào)，Cb如3(w)(v)、Co訴3(m)(v)、Co於4(m)(v)和Coe記的(V)分別表示 仿如3、。訴3、Co如4和Coe尼中行號(hào)為U、列號(hào)為V的元素，CoefLH(2u-l) (2V-1)表示Coefm中行號(hào)為化-1、列號(hào)為2v-l的元素，Coefm(2u) (2v)表示Coefm中行號(hào)為化、列號(hào) 為2v的元素，CoefLH(2u-l) (2v)表示CoeftH中行號(hào)為2U-1、列號(hào)為2v的元素，Coeflh(2u) (2v-l)表示Coe片H中行號(hào)為化、列號(hào)為2v-l的元素，u和V的最小取值為l，u的最大取值 為Coefm總行數(shù)的一半，V的最大取值為Coefm總列數(shù)的一半；
[0151] (11)利用步驟（7)所述的高頻部分小波系數(shù)子帶CoefsH，分別構(gòu)造煤巖圖像在經(jīng) 過第1級(jí)兩路小波變換W后的第2個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶Coe/il,、煤巖圖 像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第2個(gè)方向的第2路高頻部分小波系數(shù)子帶Cog/i!;、煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第5個(gè)方向的第1路高頻部分小波系數(shù)子帶 CVw記5、煤巖圖像在經(jīng)過第1級(jí)兩路小波變換W后的第5個(gè)方向的第2路高頻部分小波系 數(shù)子帶Cw記，它們中各元素的計(jì)算公式分別為
[0巧引上述各式中U和V分別表示Cw足、仁。訴2、。"訴5、仁'。訴5的行號(hào) 和列號(hào)，C'。如2(")(v)、C"訴2(i')(v)、C。與5(m)(v)和C。成5(w)(v)分別表示 C口c/il;、（:w尤2、Cw乂5和Coe/古中行號(hào)為U、列號(hào)為V的元素，CoefHH(2u-l)(2V-1)表示CoefaH中行號(hào)為化-1、列號(hào)為2v-l的元素，Coefhh(2u)(2v)表示CoefaH中行號(hào)為化、列號(hào) 為2v的元素，CoefHH(2u-l)(2v)表示CoefnH中行號(hào)為2U-1、列號(hào)為2v的元素，Coefhh(2u) (2v-l)表示CoefsH中行號(hào)為化、列號(hào)為2v-l的元素，u和V的最小取值為l，u的最大取值 為CoefnH總行數(shù)的一半，V的最大取值為CoefHH總列數(shù)的一半；
[0157] (12)兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)自增1，即i=i+1;
[0158](13)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)與Coef^數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全一致的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)TempCoef，并將其數(shù) 據(jù)內(nèi)容初始化為Coe片j勺數(shù)據(jù)內(nèi)容；
[015引 （14)判斷i《N條件是否成么如果是，則進(jìn)入W下步驟（巧)-(28)的迭代循環(huán)， 如果否，則轉(zhuǎn)到步驟（29);
[0160] (15)如果TempCoef數(shù)據(jù)的總行數(shù)不是4的倍數(shù)，那么對(duì)TempCoef數(shù)據(jù)進(jìn)行修正， 在TempCoef數(shù)據(jù)的第一行RoWfiut前面追加一行Row'化日t并且R〇w'化日t的數(shù)據(jù)內(nèi)容用 RoWfiut的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行填充，在TempCoef數(shù)據(jù)的最后一行Row1。日t后面追加一行Row'1。日，并且Row'1。,,的數(shù)據(jù)內(nèi)容用Row1。,,的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行填充；
[0161] (16)如果TempCoef數(shù)據(jù)的總列數(shù)不是4的倍數(shù)，那么對(duì)TempCoef數(shù)據(jù)進(jìn)行修正， 在TempCoef數(shù)據(jù)的第一列Colfb日t前面追加一列C〇r化日,并且Col'化日,的數(shù)據(jù)內(nèi)容用 Colfiut的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行填充，在TempCoef數(shù)據(jù)的最后一列Col1。日t后面追加一列C〇r1。日， 并且Col'laJ勺數(shù)據(jù)內(nèi)容用CollaJ勺數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行填充；
[0162] (17)用兩組一維的低通濾波器h。。、hw對(duì)TempCoef數(shù)據(jù)進(jìn)行雙重列濾波，從而得 到低頻部分小波系數(shù)子帶Coe片，其中下標(biāo)i表示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)；
[0163] (18)用兩組一維的高通濾波器hi。、hii對(duì)TempCoef數(shù)據(jù)進(jìn)行雙重列濾波，從而得 到高頻部分小波系數(shù)子帶CoefH2_i，其中下標(biāo)i表示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)；
[0164] (19)用步驟（17)所述的低通濾波器h。。、hw對(duì)步驟（18)所述的高頻部分小波系 數(shù)子帶CoefHw進(jìn)行雙重行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶CoefVw，其中下標(biāo)i表 示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)；
[0165] (20)用步驟（18)所述的高通濾波器hi。、h。對(duì)步驟（17)所述的低頻部分小波系 數(shù)子帶Coe片W進(jìn)行雙重行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶Coefuw，其中下標(biāo)i表 示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)；
[0166] (21)用步驟（18)所述的高通濾波器hi。、hii對(duì)步驟（18)所述的高頻部分小波系 數(shù)子帶CoefHw進(jìn)行雙重行濾波，從而得到高頻部分小波系數(shù)子帶CoefHHW，其中下標(biāo)i表 示兩路小波變換的級(jí)數(shù)序號(hào)；
[0167] (22)用步驟（17)所述的低通濾波器h。。、