[发明专利]一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：

采用以下步骤，

步骤1：在分布的N个爆破孔中分别插入有辅标，对所述辅标按照N₁至N_n进行连续编号，在装药车机械臂的前端设置有双目立体视觉装置，在辅标上分布有特征标识，以装药车为基准建立世界坐标系，以双目立体视觉装置为基准，建立视觉坐标系；

步骤2：移动机械臂，使得N₁号辅标上的至少一个特征标识和N₂号辅标的至少一个特征标识位于双目立体视觉装置视觉范围内；

步骤3：数据处理系统得到在所述世界坐标系中所述N₁号辅标上的特征标识的空间坐标值和所述N₂上的特征标识的空间坐标值；

步骤4：将N₁号辅标的空间坐标值保存在第一粗定位地址中，将N₂号辅标的空间坐标值保存在第二粗定位地址中；

步骤5：控制系统根据第一粗定位地址，对与所述第一粗定位地址对应的辅标进行精确地址定位，确定该辅标在世界坐标系中的圆心坐标值和中心矢量值，将该圆心坐标值和中心矢量值发送到控制系统中；

步骤6：控制系统对所述机械臂各关节的伸缩长度和转动角度进行解算和调控，使所述装药车机械臂上的输药软管能够对准所述爆破孔，对所述爆破孔进行填装；

步骤7：控制系统根据第二粗定位地址，控制机械臂向第二粗定位地址方向移动指定的距离；

步骤8：判断第二粗定位地址对应的辅标是否为最后一个辅标，如果否，则进入下一步骤，否则，进入到步骤10；

步骤9：将第二粗定位地址值保存在第一粗定位地址中，将相邻的下一个辅标的空间坐标值保存在第二粗定位地址中，按照步骤5至步骤8执行；

步骤10：将第二粗定位地址赋值给第一粗定位地址；

步骤11：按照步骤5至步骤6处理，结束。

2.根据权利要求1所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述辅标为圆筒结构，所述辅标插入到所述爆破孔中，在所述辅标外端外圆周上设置有环形盘，在所述环形盘上端面沿圆周方向均匀分布有至少三个特征标识，所述辅标的圆心为爆破孔的中心，所述环形盘的法线方向与所述爆破孔的法线方向相同。

3.根据权利要求2所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述步骤5包括如下步骤：

步骤51：控制系统根据第一粗定位地址，控制机械臂运行到最佳测量位置，该最佳测量位置为双目立体视觉装置的焦距；

步骤52：数据处理系统对双目立体视觉装置采集到的二维辅助标识图像进行三维重建，数据处理系统得到辅标上三个特征标识对应的空间坐标值，根据三点确定圆的几何关系计算出辅标在视觉坐标系中的圆心坐标值，同时求出垂直于该圆的中心矢量值；

步骤53：数据处理系统将视觉坐标系中的圆心坐标值和中心矢量值转换到世界坐标系中。

4.根据权利要求2所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述环形盘上端面设置有反光层。

5.根据权利要求1所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述双目立体视觉装置还包括补光灯。

6.根据权利要求1所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述步骤8中判断第二粗定位地址对应的辅标是否为最后一个辅标的方式为，在双目立体视觉装置视觉范围内是否还存在下一个辅标。

7.根据权利要求1所述一种基于双目视觉识别井下炮孔方位的方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤31：所述双目立体视觉装置得到在所述视觉坐标系中所述N₁号辅标上的特征标识的空间坐标值和所述N₂上的特征标识的空间坐标值；

步骤32：数据处理系统建立视觉坐标系与世界坐标系的坐标变换，得到在所述世界坐标系中所述N₁号辅标上的特征标识的空间坐标值和所述N₂上的特征标识的空间坐标值。