(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211154526.6 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 南京北新智能科技有限公司 地址 210000 江苏省南京市江北新区浦滨 路150号中科创新广场产业园内24栋 16楼1601室 (72)发明人 陈叶亮　徐晨鑫　雷凌　朱恩东　 (74)专利代理 机构 南京苏博知识产权代理事务 所(普通合伙) 3241 1 专利代理师 朱凤平 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 10/22(2022.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/40(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 一种基于语义分割的煤流占比检测方法 (57)摘要 本发明涉及计算技术领域， 具体涉及一种基 于语义分割的煤流占比检测方法， 包括构建分割 模型； 对摄像头的视频帧进行预处理后输入分割 模型预测煤流在皮带上的位置， 得到预测位置； 将预测位置过滤后进行特征提取， 得到煤流数据 量和皮带数据量； 求取煤流数据量与皮带数据量 的比值， 得到煤流占比数值。 本发明只需要通过 摄像头进行实施采集视频， 硬件开销少， 同时分 割模型有较强的泛化能力， 只要有煤流出现就可 以识别出来， 对环境要求低， 稳定性高。 解决了 现 有的计算煤量的方法的硬件成本高的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 115272979 A 2022.11.01 CN 115272979 A 1.一种基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 构建分割模型； 对摄像头的视频帧进行预处理后输入所述分割模型预测煤流在皮带上的位置， 得到预 测位置； 将所述预测位置过 滤后进行 特征提取， 得到 煤流数据量和皮带 数据量； 求取所述煤流数据量与所述皮带 数据量的比值， 得到 煤流占比数值。 2.如权利要求1所述的基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 在步骤求取所述煤流数据量与所述皮带数据量的比值， 得到煤流占比数值之后， 所述 方法还包括： 判断所述煤流占比数值是否超过预设阈值， 若所述煤流占比数值超过所述预设阈值， 则进行异常报警。 3.如权利要求2所述的基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 所述预设阈值 为75%。 4.如权利要求3所述的基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 所述构建 分割模型， 包括： 获取公开数据集； 搭建深度学习神经网络； 对所述公开数据集上的煤流 位置进行 标注， 得到标注数据集； 对所述标注数据集进行煤流占比数据预处 理， 得到训练集； 使用所述训练集通过Unet语义分割算法对所述深度学习神经网络进行迭代训练， 得到 分割模型。 5.如权利要求 4所述的基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 所述对摄像头的视频帧进行预处理后输入所述分割 模型预测煤流在 皮带上的位置， 得 到预测位置， 包括： 读取摄像头的视频帧； 对所述视频帧进行 预处理， 得到待测数据； 将所述待测数据输入所述分割模型 预测煤流在皮带 上的位置， 得到预测位置 。 6.如权利要求5所述的基于语义分割的煤流占比检测方法， 其特 征在于， 所述对所述视频帧进行 预处理， 得到待测数据， 包括： 将所述视频帧压缩成预设 分辨率， 得到压缩图片； 将所述压缩图片二 值化成单通道图片； 对所述单通道图片进行格式转换， 得到待测数据。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115272979 A 2一种基于语 义分割的煤流占比检测方 法 技术领域 [0001]本发明涉及计算 技术领域， 尤其涉及一种基于语义分割的煤流占比检测方法。 背景技术 [0002]传统的图像识别算法； 在运输煤炭的皮带机 的多个检测点上方安装摄像头， 通过 摄像头将皮带当前现场 实时图像传送 回监测主机， 监测主机内加载摄像头相关sdk函数接 口采集到图像帧， 然后经过opencv图像处理后将真彩图像转换为二值化图像； 若有煤流经 过虚拟的检测区域时， 将每一帧画面转换为二值化图像， 通过采集当前选定监测区域内的 二值化视频像素进行像素扫描， 经过算法分析后算出图像中黑色像素 的占比， 即可判断对 应煤炭像素在整体选择像素中的占比。 [0003]由于使用纯 图像识别的算法， 识别结果严重依赖恒定光源， 非常微弱的光照变化 都会影响识别的准确性。 [0004]由于大煤块的截面比较光滑， 强烈的光源会产生反射， 造成画面显现白斑影响识 别。 [0005]目前， 提出了一种激光测量截面积计算煤量的方法， 采用基于激光扫描成像 的煤 流检测系统， 包括激光雷达、 嵌入式处理器、 速度检测系统和终端显示系统， 速度检测系统 包括速度检测器、 变频器和驱动电机， 速度检测器包括霍尔传感器、 磁铁和单片机 。 [0006]通过多个激光束并排安装， 实现在某个截面的煤流高度测量， 通过多个激光束的 拼接计算煤流的横截面的形状。 [0007]依赖速度检测器 检测皮带速度， 实时累计煤量的多少。 [0008]通过这种方式可以以空间测量的方式检测煤流量， 但是这套系统需要多个激光和 传感器进行配合， 系统过于复杂会造成累积误差， 同时成本高昂。 发明内容 [0009]本发明的目的在于提供一种基于语义分割的煤流占比检测方法， 旨在 解决现有的 计算煤量的方法的硬件成本高的问题。 [0010]为实现上述目的， 本发明提供了一种基于语义分割的煤流占比检测方法， 包括以 下步骤： 构建分割模型； 对摄像头的视频帧进行预处理后输入所述分割模型预测煤流在皮 带上的位置， 得到预测位置； 将所述预测位置过滤后进 行特征提取， 得到煤流数据量和皮带 数据量； 求取 所述煤流数据量与所述皮带 数据量的比值， 得到 煤流占比数值。 [0011]其中， 在步骤求取所述煤流数据量与所述皮带数据量的比值， 得到煤流占比数值 之后， 所述方法还包括： 判断所述煤流占比数值是否超过预设阈值， 若 所述煤流占比数值超 过所述预设阈值， 则进行异常报警。 [0012]其中， 所述预设阈值 为75%。 [0013]其中， 所述构建分割模型， 包括： 获取公开数据集； 搭建深度学习神经网络； 对所述 公开数据集上 的煤流位置进行标注， 得到标注数据集； 对所述标注数据集进行煤流占比数说　明　书 1/4 页 3 CN 115272979 A 3