一种采煤机摇臂采高视觉测量方法技术

本发明专利技术公开了一种采煤机摇臂采高视觉测量方法，分别在采煤机摇臂和机身上安装方形定位标识，并通过摄像机对采煤机进行图像采集；对采集得到的目标图像进行降噪处理，提取降噪处理后图像中的定位标识；对每个定位标识进行边缘直线拟合，得到每个定位标识的四个顶点坐标；根据步骤三得到的定位标识各自顶点坐标得到两个定位标识之间的夹角，根据摇臂臂长和两个定位标识之间的夹角采煤机的摇臂采高。本发明专利技术利用非接触式的视觉测量技术，能够自动测量出采煤机视频图像中摇臂相对于机身的倾角，测量结果准确度高，为煤矿井下采煤机摇臂采高测量提供必要的技术支持，具有显著的经济效益和较高的工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种采煤机摇臂采高视觉测量方法
本专利技术属于矿用设备运行状态监测领域，尤其涉及一种采煤机摇臂采高视觉测量方法。
技术介绍
采煤机采高是采煤机工况的重要参数，因此采煤机摇臂倾角检测非常必要。目前的采煤机采高的测量一般都采用接触式的测量方法，其中，采用旋转编码器对其摇臂倾角测量，这种方法安装困难；还有使用磁伸缩式传感器对摇臂油缸位移测量间接计算摇臂的倾角，但由于采煤机的摇臂在工作时有较大的受迫振动，这两种传感器的使用寿命都很短，严重限制了采煤机的智能控制的发展。
技术实现思路
针对现有制备技术的缺陷和不足，本专利技术的目的是提供一种采煤机摇臂采高视觉测量方法，解决了现有检测方法存在检测装置安装困难和检测精度不高的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种采煤机摇臂采高视觉测量方法，包括以下步骤：步骤一：分别在采煤机摇臂和机身上安装方形定位标识，并通过摄像机对采煤机进行图像采集；步骤二：对采集得到的目标图像进行降噪处理，提取降噪处理后图像中的定位标识；步骤三：对每个定位标识进行边缘直线拟合，得到每个定位标识的四个顶点坐标，具体步骤为：步骤3.1：对第j个定位标识按照设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采煤机摇臂采高视觉测量方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一：分别在采煤机摇臂和机身上安装方形定位标识，并通过摄像机对采煤机进行图像采集；步骤二：对采集得到的目标图像进行降噪处理，提取降噪处理后图像中的定位标识；步骤三：对每个定位标识进行边缘直线拟合，得到每个定位标识的四个顶点坐标，具体步骤为：步骤3.1：对第j个定位标识按照设定的中心间距和大小分布感受野，采用(r*2+1)*(r*2+1)的掩模，j＝1,2，N为定位标识板的个数，r为感受野细胞半径，掩模中心与感受野细胞中心重合；步骤3.2：利用梯度算子计算每个感受野掩模梯度方向，通过掩模梯度方向对每个感受野方向进行定性判断，从而分别划分...

【技术特征摘要】
1.一种采煤机摇臂采高视觉测量方法,其特征在于，包括以下步骤：步骤一：分别在采煤机摇臂和机身上安装方形定位标识，并通过摄像机对采煤机进行图像采集；步骤二：对采集得到的目标图像进行降噪处理，提取降噪处理后图像中的定位标识；步骤三：对每个定位标识进行边缘直线拟合，得到每个定位标识的四个顶点坐标，具体步骤为：步骤3.1：对第j个定位标识按照设定的中心间距和大小分布感受野，采用(r*2+1)*(r*2+1)的掩模，j＝1,2，N为定位标识板的个数，r为感受野细胞半径，掩模中心与感受野细胞中心重合；步骤3.2：利用梯度算子计算每个感受野掩模梯度方向，通过掩模梯度方向对每个感受野方向进行定性判断，从而分别划分出定位标识的上边缘、下边缘、左边缘和右边缘上分布的感受野细胞；步骤3.3：利用感受野模型，计算上边缘方向各个感受野的响应值，根据单个感受野内像素点形成的对比边缘位置与感受野中心距离的关系，确定每个感受野中心到感受野内对比边缘到感受野中心的距离，然后利用带约束的最小二乘法模型拟合出标识板上边缘所在直线；步骤3.4：重复步骤3.3，分别对定位标识的下边缘、左边缘、右边缘所在直线进行拟合；步骤3.5：根据拟合的上边缘、下边缘、左边缘和右边缘四条直线方程，得到第j个定位标识的四个顶点坐标；步骤3.6：重复步骤3.1～步骤3.5，得到所有定位标识的四个顶点坐标。步骤四：根据步骤三得到的定位标识各自顶点坐标得到两个定位标识之间的夹角，通过下式(1)和(2)计算采煤机摇臂的采高hh＝L*sin(θ-θ0)(1)其中，L为摇臂的臂长，θ为两个定位标识之间的夹角；nj为第j个定位标识的顶点ξ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，杨文娟，刘永伟，毛清华，谢亚洲，谭厚志，张超，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61