煤堆體積的計(jì)算方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種煤堆體積的計(jì)算方法及裝置。其中，該方法包括：采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件；確定圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)；通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)；基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，并通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積。本發(fā)明專利技術(shù)解決了相關(guān)技術(shù)中對煤堆的體積預(yù)估的精確度低的技術(shù)問題。

Method and device for calculating volume of coal pile

The invention discloses a method and a device for calculating the volume of a coal heap. Among them, the method includes: detecting image sequence acquisition, coal pile which overlap of adjacent images in the image sequence satisfying the preset conditions; determine the pixel coordinates of each image in the image sequence; the adjacent pixel coordinates in the image sequence to compute the detected 3D coordinates of the coal pile; for 3D coordinate measurement of the coal pile to construct 3D model based on the detection of coal heap, and the volume of the coal to be detected by three-dimensional model calculation. The invention solves the technical problem that the volume estimation accuracy of the coal stack is low in the relative technology.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
煤堆體積的計(jì)算方法及裝置
本專利技術(shù)涉及外形測量
，具體而言，涉及一種煤堆體積的計(jì)算方法及裝置。
技術(shù)介紹
在實(shí)際工作過程中，煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量堆放的原煤，因此需要對煤堆體積進(jìn)行測量，從而掌握煤炭存量的具體數(shù)值，便于煤炭生產(chǎn)單位安排未來的生產(chǎn)、銷售以及運(yùn)輸事務(wù)。相關(guān)技術(shù)中，煤堆體積的測量方法，大多依靠地面的光電設(shè)備，如根據(jù)激光測距原理來測量煤堆的參數(shù)，包括高和周長，并結(jié)合現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯γ憾洋w積進(jìn)行預(yù)估。然而采用這種方法對煤堆的體積進(jìn)行測量的過程存在以下不足：1.自動化程度低，需要一定的人工操作；2.測量精度低，無法獲得煤堆表面的精確形狀，間接模型測量誤差大。針對上述相關(guān)技術(shù)中對煤堆的體積預(yù)估的精確度低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)施例提供了一種煤堆體積的計(jì)算方法及裝置，以至少解決相關(guān)技術(shù)中對煤堆的體積預(yù)估的精確度低的技術(shù)問題。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種煤堆體積的計(jì)算方法，包括：采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件；確定圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)；通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)；基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，并通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積。進(jìn)一步地，通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)包括：確定采集圖像序列中相鄰圖像的對象的投影矩陣；根據(jù)圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)和對象的投影矩陣計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，在通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)之后，基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆三維模型之前，方法還包括：確定圖像序列中圖像的數(shù)量；從圖像中提取特征信息；通過圖像的數(shù)量和特征信息對待檢測煤堆的三維坐標(biāo)進(jìn)行修正，得到修正后的三維坐標(biāo)；基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆三維模型包括：基于修正后的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆三維模型。進(jìn)一步地，通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積包括：基于三維模型按照預(yù)設(shè)間距對待檢測煤堆進(jìn)行切片操作，其中，預(yù)設(shè)間距為對待檢測煤堆切片的間隔距離；獲取待檢測煤堆的各個(gè)切片的面積；基于各個(gè)切片的面積和預(yù)設(shè)間距計(jì)算待檢測煤堆的體積。進(jìn)一步地，基于各個(gè)切片的面積和預(yù)設(shè)間距計(jì)算待檢測煤堆的體積包括：基于各個(gè)切片的面積和預(yù)設(shè)間距通過第一公式計(jì)算待檢測煤堆的體積，其中，第一公式為：其中，V表示待檢測煤堆的體積，△h表示預(yù)設(shè)間距，S表示切片的面積，m為正整數(shù)且m≦100。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的另一方面，還提供了一種煤堆體積的計(jì)算裝置，包括：采集單元，用于采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件；第一確定單元，用于確定圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)；第一計(jì)算單元，用于通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)；構(gòu)建單元，用于基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型；第二計(jì)算單元，用于通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積。進(jìn)一步地，第一計(jì)算單元包括：確定模塊，用于確定采集圖像序列中相鄰圖像的對象的投影矩陣；第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)和對象的投影矩陣計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)。進(jìn)一步地，裝置還包括：第二確定單元，用于在通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)之后，基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆三維模型之前，確定圖像序列中圖像的數(shù)量；提取單元，用于從圖像中提取特征信息；修正單元，用于通過圖像的數(shù)量和特征信息對待檢測煤堆的三維坐標(biāo)進(jìn)行修正，得到修正后的三維坐標(biāo)；構(gòu)建單元包括：構(gòu)建模塊，用于基于修正后的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆三維模型。進(jìn)一步地，第二計(jì)算單元包括：切片模塊，用于基于三維模型按照預(yù)設(shè)間距對待檢測煤堆進(jìn)行切片操作，其中，預(yù)設(shè)間距為對待檢測煤堆切片的間隔距離；獲取模塊，用于獲取待檢測煤堆的各個(gè)切片的面積；第二計(jì)算模塊，用于基于各個(gè)切片的面積和預(yù)設(shè)間距計(jì)算待檢測煤堆的體積。進(jìn)一步地，第二計(jì)算模塊包括：計(jì)算子模塊，用于基于各個(gè)切片的面積和預(yù)設(shè)間距通過第一公式計(jì)算待檢測煤堆的體積，其中，第一公式為：其中，V表示待檢測煤堆的體積，△h表示預(yù)設(shè)間距，S表示切片的面積，m為正整數(shù)且m≦100。在本專利技術(shù)實(shí)施例中，在采集待檢測煤堆的圖像序列后，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件，確定圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)，然后通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)，再基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，最后通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積。在上述實(shí)施例中，基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積，進(jìn)而解決了相關(guān)技術(shù)中對煤堆的體積預(yù)估的精確度低的技術(shù)問題，從而達(dá)到了提升對煤堆的體積預(yù)估的精確度的技術(shù)效果。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本專利技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本專利技術(shù)，并不構(gòu)成對本專利技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的一種煤堆體積的計(jì)算方法的流程圖；圖2是根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的一種煤堆體積的計(jì)算裝置的示意圖。具體實(shí)施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術(shù)方案，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。需要說明的是，本專利技術(shù)的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本專利技術(shù)的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送猓g(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例，提供了一種煤堆體積的計(jì)算的方法實(shí)施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。圖1是根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的一種煤堆體積的計(jì)算方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟：步驟S102，采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件。步驟S104，確定圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)。步驟S106，通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)。步驟S108，基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，并通過三維模型計(jì)算待檢測煤堆的體積。通過上述步驟，在采集待檢測煤堆的圖像序列后，其中，圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件，確定圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)，然后通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算待檢測煤堆的三維坐標(biāo)，再基于待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建待檢測煤堆的三維模型，最后通過三維模型計(jì)算待檢測煤本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種煤堆體積的計(jì)算方法，其特征在于，包括：采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，所述圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件；確定所述圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)；通過所述圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)；基于所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建所述待檢測煤堆的三維模型，并通過所述三維模型計(jì)算所述待檢測煤堆的體積。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種煤堆體積的計(jì)算方法，其特征在于，包括：采集待檢測煤堆的圖像序列，其中，所述圖像序列中相鄰圖像的重疊部分滿足預(yù)設(shè)條件；確定所述圖像序列中每張圖像的像素坐標(biāo)；通過所述圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)；基于所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建所述待檢測煤堆的三維模型，并通過所述三維模型計(jì)算所述待檢測煤堆的體積。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)包括：確定采集所述圖像序列中相鄰圖像的對象的投影矩陣；根據(jù)所述圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)和所述對象的投影矩陣計(jì)算所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在通過所述圖像序列中相鄰圖像的像素坐標(biāo)計(jì)算所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)之后，基于所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建所述待檢測煤堆三維模型之前，所述方法還包括：確定所述圖像序列中圖像的數(shù)量；從所述圖像中提取特征信息；通過所述圖像的數(shù)量和所述特征信息對所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)進(jìn)行修正，得到修正后的三維坐標(biāo)；基于所述待檢測煤堆的三維坐標(biāo)構(gòu)建所述待檢測煤堆三維模型包括：基于所述修正后的三維坐標(biāo)構(gòu)建所述待檢測煤堆三維模型。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述三維模型計(jì)算所述待檢測煤堆的體積包括：基于所述三維模型按照預(yù)設(shè)間距對所述待檢測煤堆進(jìn)行切片操作，其中，所述預(yù)設(shè)間距為對所述待檢測煤堆切片的間隔距離；獲取所述待檢測煤堆的各個(gè)切片的面積；基于各個(gè)切片的面積和所述預(yù)設(shè)間距計(jì)算所述待檢測煤堆的體積。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，基于各個(gè)切片的面積和所述預(yù)設(shè)間距計(jì)算所述待檢測煤堆的體積包括：基于各個(gè)切片的面積和所述預(yù)設(shè)間距通過第一公式計(jì)算所述待檢測煤堆的體積，其中，所述第一公式為：其中，V表示所述待檢測煤堆的體積，△h表示預(yù)設(shè)間距，S表示切片的面積，m為正整數(shù)且m≦100。6.一種煤堆體積的計(jì)算裝置，其特征在于，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁麗麗，張永桂，
申請(專利權(quán))人：神華集團(tuán)有限責(zé)任公司，中國節(jié)能減排有限公司，神華科技發(fā)展有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11