[发明专利]一种矿用钢带孔定位摄像装置及钢带孔自动定位和识别方法

说明书

本发明提供了一种矿用钢带孔定位摄像装置及钢带孔自动定位和识别方法，矿用钢带孔定位摄像装置主要用于全自动锚杆钻机上，避免了煤尘多、淋水大等恶劣工作环境对摄像机的破坏，为实现钢带孔识别和定位的自动化作业，锚钻现场无人化提供了基础，并基于上述矿用钢带孔定位摄像装置，提供了一种钢带孔自动定位和识别方法，解决人工识别和定位钢带孔工作中存在的高粉尘高瓦斯，安全系数低，工人劳动强度大，生产效率低的问题。

技术领域

本发明属于煤矿井下巷道支护的技术领域，尤其是涉及一种矿用钢带孔定位摄像装置及钢带孔自动定位和识别方法。

背景技术

锚杆支护是我国煤矿岩巷的主要支护形式。目前井工巷道支护作业量的较大矿井，锚杆支护均需要钢带来配合锚杆支护，方能达到可靠的支护强度。但是目前钢带孔的定位和识别需要人工操作去完成。而钢带孔识别区域处于靠近工作面的无支护的空顶危险区域，与安全区域之间距离较远。该工作区域危险性大，生产效率低，工人劳动强度大。随着智能化矿井的发展，使用视觉控制系统实现钢带孔自动识别和定位成为了趋势。摄像机是视觉控制系统的关键组成部分，钻锚作业时的灰尘大、淋水多，做好摄像机的防护十分必要。

发明内容

本发明提供一种矿用钢带孔定位摄像装置，主要用于全自动锚杆钻机上，避免了煤尘多、淋水大等恶劣工作环境对摄像机的破坏，为实现钢带孔识别和定位的自动化作业，锚钻现场无人化提供了基础，并基于上述矿用钢带孔定位摄像装置提供了一种钢带孔自动定位和识别方法，解决人工识别和定位钢带孔工作中存在的高粉尘高瓦斯，安全系数低，工人劳动强度大，生产效率低的问题。

本发明提供一种矿用钢带孔定位摄像装置，包括摄像机组件，摄像机组件包括摄像机以及设置在摄像机侧面的补光灯，摄像机通过伸缩机构安装在安装底座上；安装底座上安装有盖板；伸缩机构向前伸出至盖板无法遮挡摄像机和补光灯时为摄像机的工作位，向后收缩至摄像机和补光灯被盖板遮挡时为摄像机的等待位。

进一步地，伸缩机构为伸缩油缸。

进一步地，摄像机外安装有摄像机安装座；伸缩油缸的活塞杆通过油缸销轴Ⅰ与固定座连接，油缸外套筒通过油缸销轴Ⅱ与安装底座连接，压板安装在安装底座上压紧油缸销轴Ⅱ；固定座与摄像机安装座连接。

进一步地，安装底座上位于伸缩油缸两侧的位置设置有导向杆套筒；导向杆套筒中滑动连接有导向杆，导向杆的前端与固定座连接。

进一步地，导向杆套筒上预留有油杯。

进一步地，摄像机组件1还包括信号传输线、控制箱和第一毛刷；第一毛刷可在摄像机1的镜头上旋转移动；控制箱通过信号传输线控制摄像机1、补光灯和第一毛刷。

进一步地，盖板的底面安装有第二毛刷。

进一步地，上述矿用钢带孔定位摄像装置，还包括用于检测伸缩油缸伸缩位移量的位移传感器。

一种钢带孔自动定位和识别方法，锚杆钻机全自动钻架上安装有上述矿用钢带孔定位摄像装置，包括下述步骤：

S1，全自动锚杆钻机启动锚钻流程，伸缩机构向前伸出，使摄像机从等待位进入工作位，采集当前视觉图像，摄像机将当前视觉图像反馈至全自动锚杆钻机的视觉控制系统，视觉控制系统判断从当前视觉图像中能否观察到钢带孔，若可以观察到钢带孔，视觉控制系统分析处理摄像机采集的图像，识别和定位钢带孔位置；若观察不到钢带孔，则锚杆钻机全自动钻架微调直至可以观察到钢带孔；

S2，当摄像机采集完图像后，伸缩机构向后收缩，摄像机退回到等待位；

S3，锚杆钻机全自动钻架进行锚钻作业；

S4，当完成一个钢带的锚护后，多次重复步骤S1-S3，实现多个钢带定位和识别，完成锚护作业。

本发明具有以下有益效果：