[发明专利]一种基于图像处理技术的采煤工作面实时视频拼接系统

说明书

一种基于图像处理技术的采煤工作面实时视频拼接系统，包括多个摄像头，多个摄像头之间视野画面内具有具备重叠区域，所述摄像头向着煤壁设置，当采煤机在运动时，从所述多个摄像头中同时得到多个视频画面，根据所述多个视频画面中的重叠区域，通过图像全景拼接算法将所述多个视频画面拼接融合成一个整体视频画面，从而得到采煤机的全景图像并实时显示。本发明中摄像仪传输到监控室的视频图像信息通过视频融合软件融合为一个更完整覆盖的采煤机周边的全景实时视频，可通过整体的全景画面对采煤机和煤壁进行实时监控，使系统可在生产作业中实际常态化的应用，很好的提高生产效率并避免产生安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下工作面的实时监控系统，尤其涉及一种采用实时视频拼接进行图像处理的系统。

背景技术

在煤矿井下生产中，常常需要通过远程监控得到工作面和巷道中的人员设备等生产信息。在现阶段设备和操作日趋复杂的情况下，仅靠传感器已无法全面获得工作面的情况，特别是当个别关键设备出现了故障(例如采煤机、支架等)，如果工作人员无法了解设备工作状况，就无法保证生产的正常运行，而如果采用综采工作面自动化控制系统对采煤机和支架的状况进行监视，那么在操作台的工作人员能够通过监视器看到工作面的设备情况，就不会出现由于误操作对设备造成的损坏，也能及时的发现问题，及时地解决问题，将生产过程的损失降到最低。

在现有的井下综采工作面自动化控制系统中，煤炭开采人员可在井下顺槽监控中心和地面调度室中，通过多个视频画面对工作面状况实时监视并进行远程控制生产作业。但监视视频都是针对某个独立地点的，整个工作面视频画面较多且较为分散，造成工作人员对监视内容不够直观且很难有整体全局的体验，使得无法通过视频监控对远控生产做出有效及时的判断处理。

在现有技术中，CN101593350A公开了一种视频拼接的方法、装置和系统，但其发明的重点在于视频拼接的算法，对硬件结构和布置方式没有做出进一步的说明，且其结构复杂，不适于在煤矿井下工作面的复杂环境下使用；CN201947404U公开了一种基于视频拼接的显示系统，但其仅仅对摄像装置和显示装置做出了描述，没有对其他重要的部件，如数据处理装置、联动装置、控制装置等做出任何介绍，且其公开的技术方案在实现上对视频图像的清晰度要求比较高，同样无法用于煤矿井下工作面中。

因此，本领域急需一种可使用煤矿井下工作面的全景实时视频拼接系统，以达到减少操作人员的工作强度，提高视频监控系统的有效性和关注度，提高视频监控模式下的矿井安全生产保障的功效。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于图像处理技术的采煤工作面实时视频拼接系统，其特征在于：包括多个摄像头，多个摄像头之间视野画面内具有具备重叠区域，所述摄像头向着煤壁设置，当采煤机在运动时，从所述多个摄像头中同时得到多个视频画面，根据所述多个视频画面中的重叠区域，通过图像全景拼接算法将所述多个视频画面拼接融合成一个整体视频画面，从而得到采煤机的全景图像并实时显示。

优选采用亮度与颜色均衡图像处理算法，建立相邻两幅图像之间直方图映射函数关系，通过该映射函数关系，对两幅图像做整体的映射变换。

优选对于图像粉尘多的情况，系统采用图像去噪算法处理视频画面。

优选对于图像粉尘过大的极端情况，系统自适应采用之前的拼接结果或视频图像进行融合。

优选相邻两所述摄像头之间的间距不全部相同。

本系统使用视频合成技术，形成工作面的全景图像，使得操作人员很容易对设备、系统的整体状况进行了解和评估，从而有效对整个开采系统进行管理操作。