[发明专利]一种基于TOF相机的煤流量实时动态计量方法

权利要求书

1.一种基于TOF相机的煤流量实时动态计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：使用TOF相机按照一定的帧率同时采集输送带上煤料的深度图像和强度图像：包括步骤S11和S12：

S11：以TOF相机为原点根据右手定则设立三维坐标系，设垂直向下的方向为Z轴正方向，输送带运动的方向为X轴正方向；将TOF相机安装在传送带上方，拍摄方向垂直于传送带，TOF相机距离输送带的垂直距离h满足：其中T为TOF相机的测距范围，H为输送带的宽度，β为TOF相机在Y轴方向的视场范围，hw为输送带上煤料的最高高度；

S12：由中央控制单元控制相机的开启关闭以及相机拍摄的帧率f，满足其中v为输送带当前运行的速度，α为TOF相机在X轴方向的视场范围；相机开启拍摄后按照预设好的帧率f同时采集深度图像和强度图像并将图像传送到图像处理单元；

S2：对采集到的当前帧的深度图像和强度图像进行预处理；

S3：利用当前帧强度图和深度图来获取高精度深度图像；

S4：利用当前帧的高精度深度图计算实时煤流量，计算实时煤流量的步骤包括：

S41：利用转化函数，将深度图像中的各个像素的深度数据转化为景深数据，每个像素点代表的是深度图中各个像素到TOF相机平面的垂直距离；

S42：输送带宽度为H、设当前帧所拍实际区域的长度为M，则当前图像覆盖的煤料有效区域底面积S：S＝H×M；

S43：当前图像所覆盖区域的煤料体积V为：其中h_i(i＝1,2,…,n)为当前帧高精度深度图F与空载时的高精度深度图Fk使用帧差法逐像素求取的差值；

S44：将TOF相机每两帧图像之间的时间段内煤流量视为匀速，当前帧所测得的煤流量G为：

S45：在(t₀,t₁)时间段内通过TOF相机采集区域的煤流量总体积其中G_t为t时刻TOF相机采集的图像帧所测得的煤流量。

2.根据权利要求1所述的一种基于TOF相机的煤流量实时动态计量方法，其特征在于：在步骤S1之前对TOF相机进行标定和畸变校正。