[发明专利]一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统

权利要求书

1.一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，包括防爆移动机器人，其特征在于，所述防爆移动机器人上安装有防爆双目深度相机，防爆双目深度相机通过WiFi模块连接有高性能计算机，高性能计算机中包括软件系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述防爆双目深度相机安装在防爆移动机器人车身前端的立杆支架上，角度可调。

3.根据权利要求1所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述防爆移动机器人由防爆车身、电源、车轮驱动控制系统、通信系统构成，电源和车轮驱动控制系统、通信系统相连，实现供电，在使用时自主行走或通过遥控行走。

4.根据权利要求1所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述防爆双目深度相机由防爆钢化玻璃(1)、RGB摄像头(3)、红外点阵发射器(4)和双目红外摄像头组成，双目红外摄像头由左红外摄像头(2)和右红外摄像头(5)组成，RGB摄像头(3)和红外点阵发射器(4)设置在左红外摄像头(2)和右红外摄像头(5)之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述防爆移动机器人放置于井下巷道中，RGB摄像头(3)采集井下巷道中的RGB图像，双目红外摄像头采集对应场景中与RGB对应的深度信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述防爆双目深度相机对整个井下巷道进行一至两次图像采集，并将视频图像信息通过WiFi模块实时传输至高性能计算机中，高性能计算机中的软件系统基于VSLAM算法对采集图像进行自动处理生成稠密3D点云图像。

7.根据权利要求1所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述软件系统基于VSLAM算法，算法过程包括传感器信息读取、前端视觉里程计、后端优化、回环检测、建图、点云切片与比较。

8.根据权利要求7所述的一种基于3D点云切片的井下巷道表面变形检测系统，其特征在于，所述软件系统对生成的稠密3D点云图按x、y、z三个维度方向进行直通滤波过滤噪点，并对结果进行体素滤波降低点云数量，提取出清晰的井下巷道3D点云图，并自动按x、y、z其中一种维度进行点云切片，并与标准井下巷道点云切片进行比对，发现形变后输出巷道形变的位置坐标、形变大小、形变几何形状，形变信息可保存，历史信息可查阅。