[发明专利]一种基于像差分析钻杆节点的地质钻杆进给深度测量系统

权利要求书

1.一种基于像差分析钻杆节点的地质钻杆进给深度测量系统，其特征在于：包括LED灯、图像处理模块、部件连接模块以及地表固定模块；所述LED灯封装于圆柱型外壳内以及设于系统外侧，直射钻杆表面；所述部件连接模块连接LED灯外壳和图像处理模块外壳，并调节之间角度；所述地表固定模块连接LED灯外壳并悬空固定于地表外端并水平对准钻杆；所述图像处理模块包括摄像机、处理电路和计算机，所述图像处理模块封装于圆柱型外壳内以及对准钻杆表面；所述摄像机在钻机完成钻孔后的取钻过程中，于出孔处对钻杆连续摄像，自动对比识别钻杆表面前后两帧画面的变化，像差分析钻杆连接处的节点形状，完成钻杆的计数，进而计算出地质钻机钻杆的进给深度，具体包括以下步骤：

步骤一，钻杆出孔过程中，将第1根钻杆和第2根钻杆连接处作为测试的起始点，所述摄像机拍下第1帧图像S1作为目标模板，处理电路计数器计1；

步骤二：钻杆在抽出过程中，取得第2帧图像S2，从第2帧图像S2开始，在第2帧图像S2中心提取m*m的子集x2，将子集x2叠放在第1帧图像S1上，则在S1上有一个与子集x2对应的子集x1，把子集x2在平面上逐元平移，得到x2和x1的像素差，得到它们在不同位置的相似度量；

步骤三：设置一个阈值Y，相似度量突变接近阈值Y时，表示搜索到相似程度最高点，也就是像素差为零的钻杆节点位置，处理电路计数器自动加1，未搜索到时，计数器不累加；

步骤四，依次类推，在钻杆出孔过程中，所述摄像机对地质钻机钻杆表面连续拍照，取得第i帧图像Si，在第i帧图像Si中心提取m*m的子集xi，将子集xi叠放在第1帧图像S1上，则在S1上有一个与子集xi对应的子集x1，把子集xi在平面上逐元平移，得到xi和x1的像素差，得到它们在不同位置的相似度量，与阈值Y比较后，判断是否出现钻杆节点，若出现计数器加1；

步骤五：待钻杆消失时，最后1帧图像Send为地质环境本底，相似度量突变为0，计数停止，自动读出计数值N，则钻机钻杆深度为计数器累加值N乘以单个钻杆长度。