[发明专利]一种基于计算机视觉的井下监测系统

摘要

一种基于计算机视觉的井下监测系统，包括井下监测模块和与井下监测模块相连的监测总站，所述井下监测模块包括：位于井下的若干个视频采集单元和信息传输单元，所述视频采集单元分布在矿井下的不同位置处，用于采集井下的图像信息，所述信息传输单元用于将视频采集单元采集得到的信息传输到图像预处理单元。本发明的有益效果为：通过井下监测模块实现井下图像的实时采集和信息传输，通过井上监测总站对采集得到的图像进行处理和分析，提取图像中的目标，方便工作人员实时观察井下的环境状况，确保了井下作业人员的安全监测。

主权项

1.一种基于计算机视觉的井下监测系统，其特征是，包括井下监测模块和与井下监测模块相连的监测总站，所述井下监测模块包括：位于井下的若干个视频采集单元和信息传输单元，所述视频采集单元分布在矿井下的不同位置处，用于采集井下的图像信息，所述信息传输单元用于将视频采集单元采集得到的信息传输到图像预处理单元，所述监测总站位于矿调度室，包括图像预处理单元、边缘检测单元和目标提取单元，所述图像预处理单元用于对采集得到的原始图像进行裁剪，剔除采集的每帧视频图像中多余的部分，以缩小图像检测的区域大小，所述边缘检测单元用于对裁剪后的图像进行分区域滤波处理，所述目标提取单元用于对滤波后的图像进行边缘检测和目标形心的提取，从而确定目标，具体包括：a.采用高低阈值进行图像边缘的检测，定义局部区域的高阈值为，对应的低阈值为，则高阈值的计算公式为： 式中，为局部图像的邻域内中心像素的梯度幅值，表示局部图像的分辨率，表示局部图像的梯度幅值的均值；b.去除局部图像中梯度幅值大于所述高阈值的像素点，利用剩余像素点计算局部图像的低阈值，则低阈值的计算公式为:式中，为剩余像素点的邻域内中心像素的梯度幅值，表示剩余的总像素的分辨率，表示剩余像素的梯度幅值的均值，表示剩余像素的梯度幅值的方差；去除剩余像素点中梯度幅值大于低阈值的像素点，余下的像素即为图像的边缘；c.根据检测所得的图像的边缘信息提取目标的形心，从而实现图像中目标的提取。