[发明专利]一种基于激光扫描的传输带石头在线分拣方法

说明书

本发明公开了一种基于激光扫描的传输带石头在线分拣方法，包括以下步骤：实时采集激光线照射在传输带石头上的图像；进行色彩空间模型转换；通道拉伸变换处理；通道增强处理；模版差分处理与提取曲率特征处理，计算激光的中心位置，得到激光的单像素结果图；对单像素结果去除噪点；获取激光线的图像二维坐标；计算出帧与帧之间的距离，即为运动方向上的距离；将图像二维坐标对应的点转换为三维空间坐标；形成三维空间模型；进行空间点云滤波去除杂质；提取石头的高度和面积信息，设定阈值，判断是否为目标形状的石头，并输出目标石头的坐标信息。本发明能够自动、准确提取生产线传送带上石头的形态信息，将目标尺寸石头的坐标信息实时输出。

技术领域

本发明涉及图像处理以及自动化监测技术领域，尤其涉及一种基于激光扫描的传输带石头在线分拣方法。

背景技术

在当今科技经济发展的新形势和地方发展的需求下，采矿技术的改革必须面向经济建设主战场，立足于中国采矿发展战略所必需的技术储备，解决采矿工业中的实际问题。目前采矿业的工作环境大多比较恶劣，高温、高压、多尘等环境极大的影响了工作人员的身体健康，突发的事故会导致大量人员伤亡，给公司带来大量的经济损失。目前，实际生产中主要依靠人工干预的方式，一直守护，手动来剔除运输带中的异样品，对人工的要求较高，特殊情况下需要关停运输带，极大的降低了生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于激光扫描的传输带石头在线分拣方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于激光扫描的传输带石头在线分拣方法，该方法包括以下步骤：

S1、调节相机参数，包括采集的对比度，相机曝光和增益，实时采集激光线照射在传输带石头上的图像；并记录图像对应的时刻信息，以及传输带固定的运动速度；

S2、采用多线程对采集的图像进行色彩空间模型转换，将RGB颜色空间转换至LAB颜色空间；

S3、对转换到LAB颜色空间的图像进行通道拉伸变换处理，将L分量拉伸至0至100，A分量拉伸至0至255，B分量拉伸至0至255；

S4、根据激光器发射激光的颜色进行不同处理，激光的颜色包括红、绿、蓝，在通道拉伸变换后的图像上，通过加权系数提取增强通道的结果；

S5、对通道增强处理后的图像，通过模版差分与提取曲率特征，计算激光的中心位置，得到激光的单像素结果图；

S6、对单像素结果图进行投影变换，并去除噪点；

S7、对去噪后的单像素结果图遍历，获取激光线的图像二维坐标(X，Y)；

S8、根据步骤S1获取到的图像对应的时刻信息，以及传输带固定的运动速度，计算出帧与帧之间的距离，即为运动方向上的距离；

S9、通过激光线变形规律和运动方向上的距离，将步骤S7中每一个图像二维坐标对应的点(X，Y)转换为三维空间坐标(X，Y，Z)；

S10、根据所有点的三维空间坐标，采用PCL点云库进行三维点云管理，形成三维空间模型；

S11、对三维空间模型中的三维点云，进行空间点云滤波去除杂质；

S12、根据三维空间模型提取石头的高度和面积信息，通过设定的阈值进行比较，判断是否为目标形状的石头，并输出目标石头的坐标信息。

进一步地，本发明的步骤S4中进行通道增强处理的方法为：

根据不同激光颜色，增强通道提取的系数为：m₀、m₁，且m₀+m₁＝1；