[发明专利]一种基于机器视觉的防液压支架挤死的预警系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的防液压支架挤死的预警系统及方法，包括分别安装于每个液压支架双立柱相同位置的十字目标靶、图像传感器和微型计算机模块，图像传感器固定在液压支架护帮板的内侧，微型计算机模块固定在液压支架上，所述图像传感器与微型计算机模块连接。本发明通过视觉图像分析，使得每个液压支架在进行立柱下降、移架、立柱升起运动时均可被监测，进而形成若干个周期，当两个液压支架之间的距离过小时，发出预警同时反馈该液压支架的架号，便于工作人员及时采取措施，防止发生两个液压支架相互挤死的情况。

主权项

1.一种基于机器视觉的防液压支架挤死的预警方法，其特征在于，采用的防液压支架挤死的预警系统包括分别安装于每个液压支架双立柱相同位置的十字目标靶、图像传感器、微型计算机模块和报警装置，图像传感器固定在液压支架护帮板的内侧，微型计算机模块固定在液压支架上，所述图像传感器与微型计算机模块连接，所述报警装置与微型计算机模块连接；该方法的具体步骤为：/n（1）将十字目标靶和图像传感器安装完成后，在图像传感器初次采集图像之前，人工调整图像传感器角度，使每台液压支架上的图像传感器均能采集到本架和其移架方向上相邻液压支架的总共四个十字目标靶图像，并使得两个相邻液压支架上的相邻的十字目标靶图像呈于图像平面中心，完成图像传感器角度调节过程，并将该图像进行高斯平滑处理后作为模板存储在微型计算机模块中；/n（2）在采煤机完成当前液压支架位置的截割工作后，该液压支架依次进行立柱下降、移架、立柱升起运动，到达所需位置时，打开护帮板；/n（3）在护帮板完全打开后处于护帮板内侧的图像传感器开始拍摄采集图像，并将该图像传给微型计算机模块；/n（4）微型计算机模块接收到采集的图像后，采用中值滤波对图像进行降噪操作；/n（5）微型计算机模块利用模板进行图像匹配，确定采集图像中的所有十字LED灯组图像中所在位置，对图像进行区域分割，所用模板为步骤（1）得到的模板图像，分割方式为两种，产生三组数据空间，分别为：/nA、采用由采集图像中心像素开始回字形向外侧搜索匹配模板的方式，当采集到靠近中心像素最近的两个与模板匹配的十字目标靶图像时停止搜索，并将该包括两个匹配图像的区域分割成图像a；/nB、上述两个LED十字图像中每个LED十字图像本身各自一侧相邻的LED十字所组成的图像单元，共两组，分别为图像b和图像c；/n（6）分别根据图像b和图像c中 LED十字图像中水平边和竖直边的长度，利用仿射变换理论得出相对于射影空间在实际空间中所成相对角度，进而得到相邻两个液压支架的相对角度，从而按照实际工况，计算出该工况下的许用安全距离；/n（7）将图像a中两个LED十字图像单元之间的相互距离与步骤（5）得到的许用安全距离进行比对，若相互距离小于许用安全距离，则微型计算机模块将当前的液压支架架号发送给上层控制单元，并通过报警装置预警；/n（8）在下一个液压支架进行立柱下降、移架、立柱升起运动时，重复步骤（2）～（7）对该液压支架进行监测。/n