[发明专利]基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控装置及方法

说明书

本申请公开了一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控装置及法，装置包括：摄像机组，摄像机组至少包括两个摄像头，用于在不同角度采集待识别堆石在堆石过程中不同高度的堆石多角度图像；标定模块，用于在摄像机组的采集视野内放置标志物，对摄像机组的参数进行标定；识别监控模块，与摄像机组相连，用于对堆石多角度图像进行图像处理，根据堆石多角度图像确定待识别堆石中每块堆石粒径的分类结果，并根据分类结果建立待识别堆石的级配曲线，根据级配曲线对待识别堆石进行识别和监测；结果反馈模块，用于将待识别堆石的识别和检测结果发送至预设终端。该装置可以利用双目或多目摄像头结合图像识别神经网络算法实现堆石粒径的识别与监控。

技术领域

本申请涉及堆石粒径识别技术领域，特别涉及一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控装置及方法。

背景技术

堆石粒径分布是影响堆石混凝土密实程度的影响因素。堆石太小难以保证混凝土的填充率，直接影响工程质量，带来安全隐患；而堆石过大增加了筛选堆石的成本，同时使得混凝土的体积百分比升高，造成了原材料浪费，使得工程成本大大增加。

在施工过程中为了能够让施工顺利进行，一般要求堆石的最小粒径不小于300mm，使得堆石空隙有足够的横截面积，保证自密实混凝土能够顺利通过堆石空隙。常见的堆石粒径控制方法是使用钢筛筛除粒径小于300mm的堆石。但是对于大规模的工程堆石，筛分法成本太高，工程中普遍采用检测人员人工目测的办法。目前还没有快速获取大量堆石粒径信息的方法。

目前已有一些粒径识别的设备和仪器，但由于堆石体量较大、结构的复杂，其粒径识别中并没有合适的方法。目前已有的其他颗粒体粒径识别方法中，如一种混凝土堆石级配识别与调控装置，其利用小型箱与传送带相结合的设备来识别砂石粒径。相对大小均匀的砂石而言，堆石的粒径更大，并不适合室内箱体尺度进行实验和检查；另一方面，在施工现场进行堆石操作时，是由铲车直接运送到仓面铺平，传送带的方式会附加操作和设备成本，因此并不适用。又如一种天然河流中泥沙浓度级配原位实时测量装置及其方法，此设备基于对泥沙颗粒光斑的识别，使用公式计算每个泥沙颗粒光斑对应的泥沙颗粒粒径。而堆石的粒径形态变化范围更大，更没有统一的计算公式，伴随着光影、块石棱角等因素影响，进而要求在更多种环境背景下的准确识别。因此，堆石粒径识别对方法和相应设备有更高的要求。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控装置，该装置利用双目或多目摄像头结合图像识别神经网络算法实现堆石粒径的识别与监控。

本申请的另一个目的在于提出一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控方法。

为达到上述目的，本申请一方面实施例提出了一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控装置，包括：

通过摄像机支架固定在堆石仓面周围的摄像机组，所述摄像机组至少包括两个摄像头，用于在不同角度采集待识别堆石在堆石过程中不同高度的堆石多角度图像；

标定模块，用于在所述摄像机组的采集视野内放置标志物，对所述摄像机组的参数进行标定；

识别监控模块，与所述摄像机组相连，用于对所述堆石多角度图像进行图像处理，根据所述堆石多角度图像确定所述待识别堆石中每块堆石粒径的分类结果，并根据所述分类结果建立所述待识别堆石的级配曲线，根据所述级配曲线对所述待识别堆石进行识别和监测；

结果反馈模块，用于将所述待识别堆石的识别和检测结果发送至预设终端。

为达到上述目的，本申请另一方面实施例提出了一种基于摄像机组三维重建的堆石粒径识别与监控方法，包括以下步骤：