[实用新型]一种矿岩块度2.5维的图像获取装置

说明书

技术领域

本实用新型属于获取矿岩块度(颗粒)2.5维图像的技术领域，特别是一种矿岩块度2.5-维的图像获取装置。

背景技术

在骨料(用于建筑，公路及铁路等工程中的岩石块度)加工过程中，各种岩石块度的尺寸和形状精度范围是标定相关工程应用产品质量的重要指标。

此外在采矿工程中，矿岩块度的尺寸和形状分布是反映爆破破碎效果的主要指标，也是爆破质量管理和爆破优化研究的重要参考依据。对此，在生产、科研中常常需要用各种手工方法和筛分等方法进行矿岩块度的尺寸和形状的测量，这些方法耗时耗力。通过测量数据的分析及结合现场的地质条件情况，可以进行爆破优化设计。这些地质条件包括：节理间距分布形式、节理间距大小、两组节理面之间的夹角、完整岩石及弱面的力学性质等，都是影响矿岩块度的主要因素。矿岩块度图象是图象分析技术所面临的一种特殊对象。图像分割则是实现矿岩块度快速准确测量的主要关键。传统的岩石块度分析方法不仅工作量大，效率低下，而且统计结果也不够准确。快速的方法是采用摄影法获取矿岩块度二维图像，然后对岩体图像进行分析处理，从而获取岩石块度的尺寸和形状分布情况，过程简便、效率高、结果准确可靠，标志着矿岩块度图象分析技术的一个进步。但目前图像技术的测量只能是二维的结果，三维的测量技术还不成熟，主要瓶颈之一是三维图像的获取。

发明内容

针对静态堆积的矿岩块度或颗粒(也可以是在运输带上慢速运动的块度)，通常只是用普通的光学方法获取二维矿岩块度图像，给矿岩块度的尺寸和形状测量带来了困难的问题，本实用新型的目的在于，提供一种操作简单、使用灵活、测量精度高的矿岩块度2.5维的图像获取装置。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种矿岩块度2.5维的图像获取装置，包括手推车，其特征在于，在手推车上设置有计算机、电源和编码器，所述编码器位于手推车的右转向轮上，且编码器与转向轮相对静止；在手推车一侧，还设置有由激光源、发射透镜、接收透镜和CCD相机构成的激光测距装置，其中，电源通过电源线分别与计算机、激光器和编码器相连，编码器的一端和计算机连接，另一端连接在CCD相机上。

本实用新型的其他一些特点是：

所述的激光测距装置通过三脚架固定于手推车的右侧，三角架的两端分别固定激光器和CCD相机，发射透镜固定在激光器的光束上，发射透镜和接收透镜位于一个平面上。

所述的激光器为红外线阵一字激光器。

所述的CCD相机选择面阵CCD相机。

本实用新型的矿岩块度2.5维的图像获取装置，利用激光三角原理，通过架设在检测车后面的滑轨，测量的精度可达1mm，以其非接触、测量精确，操作简单，抗干扰能力强，在选取照明光源时，选取的激光光源是红外线阵激光器，因为此激光光源具有良好的光源特性，毛刺相对于红光和绿光是比较少的，激光束发出的光束是比较均匀的。此外，红外是不可见光，辐射强度好，单色性好，相干性好，方向性强。而CCD器件由硅材料制成，对红外光线比较敏感，频谱响应在CCD的感光区域内，拍出来的图像效果比较好，适合于高精度的测量和分析。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是装置的工作流程图；

图3是软件流程图；

图中的标记分别表示：1、计算机，2、UPS，3、编码器，4、激光源，5、发射透镜，6、接收透镜，7.CCD相机，8、手推车。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释。

具体实施方式

本实用新型的设计思路是，利用激光三角法来获取静态或慢运动的矿岩块度三维信息，在手推车(或类似的装置)的右侧用螺丝固定激光测距装置，该激光测距装置采用红外线阵一字激光光源垂直照射到静态矿岩的表面上，而矿岩块度表面的发射光由接收透镜成像于CCD靶面上，由于采用的是面阵CCD相机，适合于静态或运动速度不快的矿岩块度情况。可以对目标物体连续采集图像，通过软件处理可以快速地构成矿岩块度的2.5维体。通过激光三角测量原理计算得到矿岩块度的2.5维数据，并由多幅图像数据恢复出矿岩块度的三维图像。

如图1所示，本实施例给出一种基于激光三角法来获取静态或慢动态的矿岩块度2.5维图像的装置，包括手推车8、计算机1、电源2、编码器3、激光源4(红外线阵一字激光器)、发射透镜5、接收透镜6、CCD7。其中，激光源4、发射透镜5、接收透镜6和CCD相机7构成激光测距装置。