基于視覺(jué)計(jì)算的煤礦巷道形變監(jiān)測(cè)方法的研究.pdf

1、煤炭工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),煤礦事故的頻頻發(fā)生使得煤礦安全成為國(guó)家和社會(huì)高度關(guān)心的問(wèn)題。隨著煤礦安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展和工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)管理和監(jiān)測(cè)煤礦生產(chǎn)安全已經(jīng)成為煤炭行業(yè)健康發(fā)展的需要。本文主要是針對(duì)煤礦巷道的形變進(jìn)行研究,借助計(jì)算機(jī)計(jì)算巷道的形變量,進(jìn)而對(duì)巷道的形變做出判斷。本文主要內(nèi)容和成果如下:
　　研究設(shè)計(jì)了適于類似礦井下環(huán)境的圖像預(yù)處理方法。該方法首先采用雙邊濾波對(duì)圖像進(jìn)行

2、去噪,然后利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法剔除非標(biāo)記點(diǎn)的噪聲點(diǎn),接著進(jìn)行區(qū)域分割獲取到目標(biāo)區(qū)域,最后利用Canny算子提取邊緣信息并進(jìn)行邊緣追蹤以獲取到標(biāo)記目標(biāo)的輪廓。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠準(zhǔn)確的獲取到煤礦井下目標(biāo)區(qū)域的信息。
　　通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)中所采用的標(biāo)記目標(biāo)特征,采用一種標(biāo)記目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)方法。針對(duì)標(biāo)記目標(biāo)的特征提取到標(biāo)記目標(biāo),在標(biāo)記目標(biāo)的區(qū)域范圍內(nèi),用霍夫變化和最小二乘法求解標(biāo)記目標(biāo)的二維中心點(diǎn)坐標(biāo)。然后根據(jù)標(biāo)記目標(biāo)設(shè)計(jì)特征,對(duì)其編碼

3、標(biāo)記進(jìn)行目標(biāo)解碼。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠準(zhǔn)確的計(jì)算標(biāo)記目標(biāo)的二維中心坐標(biāo),且對(duì)其相應(yīng)的編碼進(jìn)行準(zhǔn)確的解碼。
　　根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)的基本原理,采用基于迭代交互的方法求解三維信息。該方法通過(guò)對(duì)攝像機(jī)參數(shù)和三維坐標(biāo)的迭代優(yōu)化,有效的提高了三維坐標(biāo)值精度,能夠獲取到合理的標(biāo)記目標(biāo)的三維坐標(biāo)。根據(jù)標(biāo)記目標(biāo)的三維坐標(biāo)構(gòu)造三角Bernstein-Bezier曲面,進(jìn)而完成散亂點(diǎn)插值曲面擬合,由形變前后所擬合曲面的變化判斷巷道的形變。