基于双目视觉的动态煤量测量方法

煤矿井下带式输送机主运输面煤量测重设施不完善.在复杂的煤矿井下环境中,皮带秤的测重方法对其精度有很高的要求、易受到人为操作,使得测量误差较大,难以获得真实的煤产量数据;激光三维扫描的测重系统价格昂贵,难以普遍使用.根据煤矿井下带式输送机主运输面煤量测量问题存在的不足,针对性地提出一种基于双目视觉的动态不规则物体测重方法.首先,采用双目相机获取煤矿井下带式输送机主运输工作面的左右俯视图,研究适用于煤矿井下图像特点的预处理方法;接着根据双目视觉的原理采用改进的半全局块匹配算法(Semi-Global Block Matching,SGBM)计算得到密集视差图并对视差图进行空洞填充以消除误匹配点;再对填充后的的视差图采用改进的分水岭分割算法将视差图中的原煤目标分离出来;然后在采用基于三角测量的方法恢复各点的深度信息后计算其对应点的三维信息;在三维信息的基础上提出了一种新的动态不规则体积测量方法计算带式输送机表面的原煤体积;最后,应用煤量计算公式完成煤量测量.用双目相机获取真实煤矿图像进行试验,证明所提方案的有效性.研究表明:该系统所需的硬件设备为一个质量轻、体积小的双目摄像机,能实时采集到目标图像和距离;真实重量和测量重量误差低于10％,为煤矿井下煤量测量提出了一种有效的方案,能够满足实际煤矿井下煤产量的估计需求.