第四次工業(yè)革命推動(dòng)智能化時(shí)代的到來(lái)，礦業(yè)技術(shù)發(fā)展也正經(jīng)歷著一場(chǎng)新的智能化革命。隨著人工智能(AI)技術(shù)應(yīng)用的擴(kuò)展，其在科技領(lǐng)域、新興行業(yè)有普遍的高接受度，相較而言傳統(tǒng)的礦產(chǎn)行業(yè)對(duì)其認(rèn)知程度較低，人工智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)礦業(yè)生產(chǎn)，將會(huì)帶來(lái)“顛覆”傳統(tǒng)的發(fā)展新局面，礦石的智能分選以此為契機(jī)也將實(shí)現(xiàn)革命性的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。

機(jī)器視覺(jué)作為人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支，在深度剖析成像過(guò)程和原理的基礎(chǔ)上，把每一個(gè)像素值進(jìn)行推理，同時(shí)把更多的圖像中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息集成一個(gè)整體，判斷像素集之間的相關(guān)聯(lián)系，完成彼此的分割，利用二維平面圖像擴(kuò)展到三維立體，從而實(shí)現(xiàn)三維重建(3D Reconstruction)，以此來(lái)預(yù)測(cè)估計(jì)得到物體形狀信息，更多層次模擬物體的外觀特征，達(dá)到能夠精準(zhǔn)識(shí)別區(qū)分物體。如今，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療診斷、自動(dòng)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域。

AI機(jī)器視覺(jué)·利用可見(jiàn)光成像的應(yīng)用

經(jīng)典的多視圖立體重建技術(shù)需要利用以可見(jiàn)光為成像介質(zhì)的工業(yè)相機(jī)，從物體不同的視角捕捉圖像，圖像之間需要具有匹配特征，在此基礎(chǔ)上根據(jù)三角剖分的基本原理來(lái)重建三維結(jié)構(gòu)。例如，谷歌(Google)公司自動(dòng)駕駛技術(shù)的機(jī)器視覺(jué)算法，通過(guò)汽車(chē)多方位相機(jī)收集路況圖像信息進(jìn)行三維重建。

AI機(jī)器視覺(jué)·利用X射線成像的應(yīng)用

以X射線斷層成像(X-ray CT)為代表的三維無(wú)損成像技術(shù)無(wú)需破壞被檢測(cè)體的完整性，就能同時(shí)獲取檢體外觀形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息。由于檢體內(nèi)不同的物質(zhì)對(duì)X線的有吸收作用，傳感器接收X線不同的衰減系數(shù)，經(jīng)模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，AI算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理成像。這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，螺旋CT的應(yīng)用可以更精確的確定病變位置，充分體現(xiàn)了三維重建的應(yīng)用價(jià)值。

AI機(jī)器視覺(jué)·X射線結(jié)合可見(jiàn)光成像在工業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用

AI智能選礦場(chǎng)景應(yīng)用具有較高的復(fù)雜性：由于礦石形狀、大小、紋理、厚度以及內(nèi)部組成差異性大，導(dǎo)致其成像難度高;由于礦產(chǎn)生產(chǎn)的工業(yè)屬性，對(duì)生產(chǎn)效率要求高:一個(gè)中型礦山平均日處理量為3000至10000噸(約3000顆礦石每秒)，對(duì)分選速率與精度要求也極為苛刻;再加之礦業(yè)生產(chǎn)的特殊環(huán)境(粉塵、溫度、濕度等)多方面影響，造成AI在礦產(chǎn)領(lǐng)域面臨了對(duì)維挑戰(zhàn)。

首次在我國(guó)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)分選智能化的贛州好朋友科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“好朋友科技”)，憑借7年在礦產(chǎn)行業(yè)的深耕，累計(jì)了200余座國(guó)內(nèi)外礦山的龐大數(shù)據(jù)集，利用人工智能算法的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)實(shí)現(xiàn)無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)(Unsupervised Learning)。通過(guò)可見(jiàn)光成像以及X射線成像的圖像算法融合，獲取礦石內(nèi)、外部圖像，不斷提高圖像特征匹配的正確率，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)格式，把數(shù)據(jù)整理訓(xùn)練，利用其做卷積去擴(kuò)展到三維，從而實(shí)現(xiàn)礦石的三維重建與判別，通過(guò)高密度工業(yè)級(jí)噴閥快速打擊，實(shí)現(xiàn)礦石與脈石的區(qū)分，實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)領(lǐng)域的選礦感知智能。

據(jù)了解，截至目前，好朋友科技已交付超過(guò)260臺(tái)智能選礦設(shè)備，全面服務(wù)包括中國(guó)黃金、中鎢高新、紫金礦業(yè)、中國(guó)有色集團(tuán)、西部礦業(yè)、云錫集團(tuán)、中鋁集團(tuán)等國(guó)內(nèi)頂級(jí)礦企，落地百余個(gè)礦區(qū)。

隨著采礦業(yè)的發(fā)展，礦山面臨品位和礦體質(zhì)量下降的問(wèn)題，礦石智能分選成為行業(yè)內(nèi)在發(fā)展的需要。一方面，智能分選能夠大幅提高生產(chǎn)效率，增加處理量，通過(guò)預(yù)選拋廢，增加礦山產(chǎn)能;而且A.I三維重建算法的分析使邊際品位下移，促進(jìn)延長(zhǎng)礦山壽命;另一方面，通過(guò)智能分選提前拋廢，大幅節(jié)約運(yùn)輸、水、電和化學(xué)藥劑成本，助力綠色礦山的可持續(xù)性發(fā)展。

毋庸置疑，人工智能技術(shù)在礦業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用的不斷深化，將為礦產(chǎn)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)、發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略等方面提供強(qiáng)有力的支撐。

標(biāo)簽： 智能分選 人工智能 驅(qū)動(dòng)礦業(yè)生產(chǎn) 技術(shù)創(chuàng)新