[发明专利]一种基于机器视觉的煤岩界面识别及定位方法

摘要

一种基于机器视觉的煤岩界面识别及定位方法，包括以下步骤：（1）将摄像头通过快速连接机构安装在采煤机机身，利用摄像头采集采煤面得到采煤面的图片，通过图像预处理将摄像头采集信息中提取的原始图像转换为灰度图像，然后对灰度图像进行图像增强、灰度拉伸和中值滤波；（2）利用腐蚀和闭运算的形态学处理滤除灯光反射、煤尘、夹矸的原因对灰度图像造成的影响，最终得到一条完整的煤岩界面曲线图片；本发明提高了煤炭采出率，避免采煤机滚筒截齿切割到顶板岩层而损坏设备甚至引发事故，为采煤机的姿态控制提供了可靠的依据，提升煤矿井下采煤自动化水平，提高采煤作业效益。

主权项

1.一种基于机器视觉的煤岩界面识别及定位方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将摄像头通过快速连接机构安装在采煤机机身，利用摄像头采集采煤面得到采煤面的图片，通过图像预处理将摄像头采集信息中提取的原始图像转换为灰度图像，然后对灰度图像进行图像增强、灰度拉伸和中值滤波；（2）利用腐蚀和闭运算的形态学处理滤除灯光反射、煤尘、夹矸的原因对灰度图像造成的影响，最终得到一条完整的煤岩界面曲线图片；（3）利用MATLAB库函数中的算法从煤岩界面曲线图片中得到煤岩界面的像素坐标信息；（4）根据采煤机工作时与采煤面的特定位置关系建立投影几何关系模型，由此得到像素坐标与实际成像角度之间的映射关系，并根据此映射关系得到煤岩界面的高度信息；（5）根据每一幅图像中的煤岩界面的高度信息，得到整个采煤面完整的高度信息即可拟合出采煤面的完整煤岩界面；快速连接机构包括快速脱离开关、上连接管和下连接管；上连接管和下连接管外型均为圆管，上连接管外径等于下连接管内径，上连接管长度大于下连接管长度，上连接管固定在摄像头底部，上连接管顶部外缘设有环形的压边，压边外径等于下连接管外径，上连接管内壁沿径向方向开设有六个盲孔，六个盲孔沿轴向方向分成两排，两排盲孔关于下连接管中心线对称设置，盲孔内设有压缩弹簧和卡块，卡块滑动插设在盲孔内，压缩弹簧一端与盲孔的孔壁顶接，压缩弹簧另一端与卡块顶接；下连接管垂直设置，下连接管的下端固定在采煤机机身上，下连接管内壁沿径向方向开设有六个与盲孔相对应的通孔，六个通孔沿轴向方向分成两排，两排通孔关于下连接管中心线对称设置，下连接管内壁沿轴向方向开设有两条导向槽，两排通孔分别位于两条导向槽内；快速脱离开关设有两个，两个快速脱离开关分别对应插设在两排通孔内。