[发明专利]基于结构光的综采工作面三维重建系统和重建方法

摘要

本发明公开了一种基于结构光的综采工作面三维重建系统和重建方法，对综采工作面三维信息进行采集，提取综采工作面二维图像；对多张综采工作面二维图像进行降噪平滑处理、拼接，从而得到综采工作面的全景图像；对全景图像条纹进行边缘检测，从而准确地获取条纹的边缘信息；根据获取的边缘信息，将投影在综采工作面上的结构光图案和获取的畸变条纹图像进行精确匹配，计算综采工作面的三维坐标信息；利用MATLAB语言对综采工作面进行三维重建。本发明将结构光三维重建系统用于综采工作面的三维重建,对提高煤矿安全生产、矿工安全具有重要的实用价值，对煤矿建设实现数字化具有重大意义。

主权项

1.基于结构光的综采工作面三维重建系统，包括结构光源发射器(1)、摄像头(2)、底板(3)及计算机(4)，其特征是：带有圆形螺栓孔的底板(3)与液压支架的顶部连接，结构光源发射器(1)和摄像头(2)与底板(3)固定连接，一个底板(3)上面安装一个结构光源发射器(1)和一个摄像头2，使结构光源发射器(1)发出的结构光所形成的平面与摄像头(2)的中心光轴之间的夹角在40°～60°之间；底板上面的螺栓孔布置需要满足结构光源发射器(1)和摄像头(2)的安装要求；液压支架上布置结构光源发射器(1)及摄像头(2)的数量按照以下公式确定：其中，N代表计算的理论值，V代表综采工作面的面积，S代表结构光投影面积,n代表摄像头的个数；式中S计算公式如下：式中，S代表结构光投影面积，l代表投射的距离，f₂代表结构光源发射器的焦距，m代表液晶片的尺寸。