Image Recognition of Coal and Coal Gangue Using a Convolutional Neural Network and Transfer Learning
Notice bibliographique
Résumé
Recognizing and distinguishing coal and gangue are essential in engineering, such as in coal-fired power plants. This paper employed a convolutional neural network (CNN) to recognize coal and gangue images and help segregate coal and gangue. A typical workflow for CNN image recognition is presented as well as a strategy for updating the model parameters. Based on a powerful trained image recognition model, VGG16, the idea of transfer learning was introduced to build a custom CNN model to solve the problems of massive trainable parameters and limited computing power linked to the building of a brand-new model from scratch. Two hundred and forty coal and gangue images were collected in a database, including 100 training images and 20 validation images for each material. A recognition accuracy of 82.5% was obtained for the validation images, which demonstrated a decent performance of our model. According to the analysis of parameter updating in the training process, a principal constraint for obtaining a higher recognition accuracy mainly resided in a shortage of training samples. This model was also used to identify photos from a washing plant stockpiles, which verified its capability of dealing with field pictures. CNN combined with the transfer learning method we used can provide fast and robust coal/gangue distinction that does not require harsh data support and equipment support. This method will exhibit brighter prospects in engineering if the target image database (as with the coal and gangue images in this study) can be further enlarged.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».