[发明专利]基于移动图像识别的矿井定位系统

权利要求书

1.基于移动图像识别的矿井定位系统，其特征在于：系统包括定位模块、无线网络、有线网络、监控服务器和监控终端；所述监控服务器和监控终端位于井上，为煤矿安全管理人员提供井下移动目标的监测服务；所述监控服务器存储数据包含井下地理信息、井下移动目标身份信息和移动目标位置信息，负责为监控终端提供井下地理信息和移动目标位置显示服务；所述移动目标包括井下人员与车辆；所述定位模块由移动目标携带或安装，系统将定位模块位置作为移动目标位置；所述定位模块包括至少一个摄像机、信息处理单元、信息存储单元、无线通信单元；所述信息存储单元用于存储信息包括矿井地理空间信息，移动目标信息和特定标志信息；所述特定标志包括具有固定位置的井下设备、标牌和自建参照物；所述特定标志信息包括特定标志的图像信息、编号、形状特征、地理位置信息；所述特定标志的图像信息包括摄像机在不同方向、角度拍摄的特定标志的图像，和所述图像的拍摄方向、角度信息；所述具有固定位置的井下设备包括消防设备、供电设备、基站、固定的机电设备；所述自建参照物包括自行设置的条码、二维码或指示牌；

所述系统定位过程包括：

定位模块采集井下图像，并对图像进行数据处理得到移动目标位置；

a.定位模块通过无线网络和有线网络将移动目标位置发送给监控服务器；

b.监控服务器存储移动目标位置；

c.监控服务器为监控终端提供地理信息及移动目标位置的数据服务；

所述定位模块的信息处理单元对移动目标定位的具体步骤包括：

a.识别图像中的特定标志；

b.通过特定标志图像的拍摄方向、角度信息，获得摄像机的方向、角度；

c.通过特定标志信息建立摄像机与特定标志的测距模型；

d.通过测距模型计算出特定标志与移动目标之间的距离；

e.根据特定标志地理位置信息得出移动目标的位置信息。

2.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：定位模块还包含视频存储单元，用于存储井下移动目标采集到的视频数据。

3.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：定位模块还包含定位信息显示单元，在信息存储单元、信息处理单元和无线通信单元支持下，实现井下地理信息和移动目标位置信息显示。

4.如权利要求3所述的矿井定位系统，其特征在于：所述定位模块的位置信息显示单元显示内容包括移动目标位置的文字、图像、语音、视频信息。

5.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：所述特定标志的特征信息包括特征标志的形状、尺寸、色彩、纹理。

6.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：所述特定标志在无线摄像机水平状态下镜头的采集区域内，高度不高于设定阈值H_max,且不低于设定阈值H_min，H_max和H_min通过测量设定或人为设定得到。

7.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：识别图像中的特定标志的步骤包括，显示别图像中的特定标志种类，继续识别特定标志的唯一性特征；所述唯一性特征包括特定标志上的编号。

8.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：识别图像中的特定标志的方法包括特征比对识别、模糊识别、机器学习识别和圆形元素识别。

9.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：摄像机与特定标志的测距模型的测距参数包括，图像中特定标志的尺寸、形状，存储单元中存储的特定标志的实际尺寸、形状，摄像机的焦距数据。

10.如权利要求1所述的矿井定位系统，其特征在于：所述特定标志信息还包括特定标志的圆形标记，所述圆形标记包括特定标志上的圆形物体和图案；移动目标与特定标志的测距模型的测距参数包括，摄像机采集到的图像中特定标志的圆形标记的长轴，信息存储服务器中存储的特定标志的实际直径，摄像机的焦距数据。