[发明专利]基于机器视觉的综采或综掘工作面片帮自动定量识别方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的综采或综掘工作面片帮自动定量识别方法，包括步骤：一、布置用于采集图像的视觉传感器；二、对综采或综掘工作面片帮和标定板图像进行采集；三、图像处理器对步骤二采集的每幅图像分别进行增强；四、图像处理器对步骤三增强得到的图像进行拼接；五、图像处理器对片帮区域实际尺寸进行计算。本发明实施简单有效，无需人工进入片帮现场，对于片帮事故状态评估来说，计算结果较为准确，对后续指导事故处理和煤矿安全生产具有重要的实际意义。

主权项

1.一种基于机器视觉的综采或综掘工作面片帮自动定量识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、布置用于采集图像的视觉传感器，具体过程为：/n步骤101、在煤矿综采或综掘工作面布置视觉传感器，并使视觉传感器直面片帮被测区域；/n步骤102、将印有正方形黑白格的标定板放置于视觉传感器正前方，并使标定板与片帮被测区域平面平行；/n步骤二、对综采或综掘工作面片帮和标定板图像进行采集：启动视觉传感器，对综采或综掘工作面片帮被测区域的片帮图像进行周期性采集，并将标定板拍到同一图像中，得到多幅片帮和标定板图像；/n步骤三、图像处理器对步骤二采集的每幅图像分别进行增强，其中，对一幅图像进行增强的具体过程为：/n步骤301、图像处理器将步骤二采集得的图像转换为灰度图像；/n步骤302、图像处理器将步骤301处理得到的灰度图像转换为双精度型图像；/n步骤303、图像处理器根据公式s＝c·log₁₀(v+1)对双精度型图像v进行对数变换，得到图像s；其中，c为对数变换的变换倍数；/n步骤304、图像处理器比较步骤403得到的图像s的能量K与步骤301采集到的图像的能量J，当K-J>0时，执行步骤四；否则，改变c的取值，重新执行步骤303和步骤304；/n步骤四、图像处理器对步骤三增强得到的图像进行拼接，具体过程为：在每个综采设备或综掘设备移动步距内，图像处理器都将步骤三增强得到的图像进行拼接，得到一幅包含了片帮被测区域片帮信息的图像；当综采设备或综掘设备继续移动时，就得到多幅包含了片帮被测区域片帮信息的图像；/n步骤五、图像处理器对片帮区域实际尺寸进行计算，具体过程为：/n步骤501、图像处理器对步骤四处理得到的图像使用不同阈值的Canny算子进行边缘检测，获取片帮的区域和位置信息；/n步骤502、图像处理器根据公式计算得到片帮的实际长度B₁，根据公式计算得到片帮的实际宽度B₂；其中，A为标定板上每个正方形黑白格的实际边长，a为标定板上每个正方形黑白格在步骤四处理得到的图像中的边长，b₁为片帮在步骤四处理得到的图像中的长度，b₂为片帮在步骤四处理得到的图像中的宽度，x为标定板到视觉传感器的距离，y为片帮发生面到视觉传感器的距离。/n