專利名稱：一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及露天礦挖掘機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，在露天礦生產(chǎn)的過(guò)程中，挖掘機(jī)給卡車或電機(jī)車裝車的過(guò)程稱為鏟裝工藝， 它是露天礦生產(chǎn)最重要的環(huán)節(jié)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，挖掘機(jī)給卡車或電機(jī)車裝車的斗數(shù)、每班裝車的數(shù)量、每車裝滿的程度(體積或重量)以及裝車的時(shí)間等指標(biāo)不能自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)考核，只能采用人工計(jì)數(shù)的辦法來(lái)統(tǒng)計(jì)。但人工統(tǒng)計(jì)存在很多缺點(diǎn)一是需要一定的人力、物力來(lái)進(jìn)行操作，例如采用專門的統(tǒng)計(jì)人員從事這項(xiàng)工作；二是計(jì)數(shù)難以做到準(zhǔn)確，統(tǒng)計(jì)人員若有疏忽就難免造成誤計(jì)， 有時(shí)造成丟礦石，丟產(chǎn)量，裝車和卸車數(shù)量不平衡等問題，影響了露天礦鏟裝工藝效率，無(wú)法對(duì)鏟裝工藝進(jìn)行有效監(jiān)督。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法和裝置， 能夠?qū)崿F(xiàn)露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)督，節(jié)省了相應(yīng)的人力物力，提高了露天礦鏟裝工藝效率。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法，所述方法包括通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述 DSP ；所述DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，對(duì)接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。所述方法還包括將所述DSP所處理得到的監(jiān)控結(jié)果通過(guò)無(wú)線Mesh系統(tǒng)發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)
督、記錄。所述挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)包括挖掘機(jī)裝車過(guò)程的裝載狀態(tài)、運(yùn)送狀態(tài)、向卡車中卸載的狀態(tài)、卡車的空車和裝載狀態(tài)以及卡車的車號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控裝置，所述裝置包括圖像采集傳感器，角度傳感器和快速處理器DSP，其中所述圖像采集傳感器用于采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；所述角度傳感器用于測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP ；所述DSP用于接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，并對(duì)所接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。所述裝置還包括無(wú)線Mesh系統(tǒng)，用于將所述DSP所處理得到的監(jiān)控結(jié)果發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)
督、記錄。由上述所提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述方法通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP ；所述DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，對(duì)接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)， 裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。從而實(shí)現(xiàn)了露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)督，節(jié)省了相應(yīng)的人力物力，提高了露天礦鏟裝工藝效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供監(jiān)控方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法和裝置， 利用機(jī)器視覺識(shí)別技術(shù)、挖掘機(jī)鏟斗旋轉(zhuǎn)角度測(cè)定技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)其裝車過(guò)程中鏟斗的挖掘位置、鏟斗的滿載程度、鏟斗的移動(dòng)角度、卡車車號(hào)識(shí)別、裝車斗數(shù)，以及卡車的裝滿程度(裝載體積)和挖掘機(jī)的裝車時(shí)間等信息進(jìn)行有效的圖像過(guò)程分析，按采礦工藝過(guò)程完成機(jī)器視覺識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)了露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)督，節(jié)省了相應(yīng)的人力物力，提高了露天礦鏟裝工藝效率。為更好的描述本發(fā)明實(shí)施方式，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明， 如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供監(jiān)控方法的流程示意圖，所述方法包括步驟11 通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)。在該步驟中，首先通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，再將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成快速處理器，即數(shù)字信號(hào)處理器DSP (Digital Signal Processor) 能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP，這里的圖像采集傳感器可以為CMOS傳感器。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)可以為挖掘機(jī)裝車過(guò)程的裝載狀態(tài)、運(yùn)送狀態(tài)、向卡車中卸載的狀態(tài)、卡車的空車和裝載狀態(tài)以及卡車的車號(hào)等。步驟12 通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。在該步驟中，通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP。步驟13 :DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，分析得出監(jiān)控結(jié)果。在該步驟中，DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，對(duì)接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算。具體來(lái)說(shuō)，DSP對(duì)收到的視頻信號(hào)和角度測(cè)量信息進(jìn)行處理，對(duì)挖掘機(jī)裝車過(guò)程中鏟斗的挖掘位置、鏟斗的滿載程度、鏟斗的移動(dòng)角度、卡車車號(hào)識(shí)別、裝車斗數(shù)，以及卡車的裝滿程度(裝載體積)和挖掘機(jī)的裝車時(shí)間進(jìn)行有效的圖像過(guò)程分析，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)^ ο該DSP的具體處理過(guò)程為DSP高速運(yùn)算控制模塊將接收到的圖像信息和角度測(cè)量信息讀出，與DSP本身存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對(duì)比，依次判斷挖掘機(jī)鏟斗裝載，移動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)到卡車所在位置，向卡車中卸載，移動(dòng)回原裝載位置的狀態(tài)。如果上述四個(gè)條件同時(shí)滿足，則記為裝車一次，并計(jì)算出一次裝車所需的時(shí)間。同時(shí)，DSP還要通過(guò)圖像信息識(shí)別裝車的卡車車號(hào)，判斷卡車的滿載程度。實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。另外，在DSP得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果之后，再將DSP處理所得到的監(jiān)控結(jié)果通過(guò)無(wú)線 Mesh系統(tǒng)發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)督、記錄。舉例來(lái)說(shuō)，為進(jìn)一步闡述本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例作更詳盡的說(shuō)明，如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作過(guò)程具體如下圖像采集傳感器安裝在挖掘機(jī)駕駛室內(nèi)，采集挖掘機(jī)裝載狀態(tài)，運(yùn)送狀態(tài)，向卡車中卸載狀態(tài)，卡車的空車和裝載狀態(tài)，卡車車號(hào)等視頻信號(hào)，并將所采集的視頻信息轉(zhuǎn)換成 DSP可以讀取的數(shù)字圖像，并發(fā)送給DSP快速處理器。另一方面，角度傳感器安裝在挖掘機(jī)上，用于測(cè)量挖掘機(jī)運(yùn)載過(guò)程所經(jīng)過(guò)的角度并發(fā)送到DSP中，以便于DSP對(duì)挖掘機(jī)運(yùn)載過(guò)程狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比計(jì)算。DSP快速處理器對(duì)接收到的視頻信號(hào)和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比，匹配處理，計(jì)算， 實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的正確判斷。并將處理結(jié)果通過(guò)無(wú)線 Mesh系統(tǒng)發(fā)送到總調(diào)度室中，以便調(diào)度室進(jìn)行監(jiān)督和記錄，從而實(shí)現(xiàn)真?zhèn)€系統(tǒng)的監(jiān)督功能。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控裝置，所述裝置包括圖像采集傳感器，角度傳感器和快速處理器DSP，其中所述圖像采集傳感器用于采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；所述角度傳感器用于測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP ；所述DSP用于接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，并對(duì)所接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。所述裝置還包括無(wú)線Mesh系統(tǒng)，用于將所述DSP所處理得到的監(jiān)控結(jié)果發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)
督、記錄。值得注意的是，上述裝置實(shí)施例中，所包括的各個(gè)部分只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)督，節(jié)省了相應(yīng)的人力物力，提高了露天礦鏟裝工藝效率。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實(shí)施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法包括 通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP ；所述DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，對(duì)接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法，其特征在于，所述方法還包括將所述DSP所處理得到的監(jiān)控結(jié)果通過(guò)無(wú)線Mesh系統(tǒng)發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)督、記錄。
3.如權(quán)利要求1所述基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法，其特征在于，所述挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)包括挖掘機(jī)裝車過(guò)程的裝載狀態(tài)、運(yùn)送狀態(tài)、向卡車中卸載的狀態(tài)、卡車的空車和裝載狀態(tài)以及卡車的車號(hào)。
4.一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述裝置包括圖像采集傳感器，角度傳感器和快速處理器DSP，其中所述圖像采集傳感器用于采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP ；所述角度傳感器用于測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP ；所述DSP用于接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，并對(duì)所接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝車次數(shù)，裝車車號(hào)，裝車滿載程度，裝車時(shí)間的判斷，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控裝置，其特征在于，所述裝置還包括無(wú)線Mesh系統(tǒng)，用于將所述DSP所處理得到的監(jiān)控結(jié)果發(fā)送到總調(diào)度室中進(jìn)行監(jiān)督、 記錄。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于圖像的露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的監(jiān)控方法和裝置。通過(guò)圖像采集傳感器采集挖掘機(jī)裝車過(guò)程的視頻信號(hào)，將所采集的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成快速處理器DSP能夠讀取的數(shù)字圖像，并將該數(shù)字圖像發(fā)送到DSP；通過(guò)角度傳感器測(cè)量挖掘機(jī)鏟斗在裝載過(guò)程中所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將其發(fā)送到所述DSP；所述DSP接收所述數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息，對(duì)接收到的數(shù)字圖像信息和角度測(cè)量信息進(jìn)行對(duì)比、匹配處理和計(jì)算，得出相應(yīng)的監(jiān)控結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)了露天礦挖掘機(jī)裝車過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)督，節(jié)省了相應(yīng)的人力物力，提高了露天礦鏟裝工藝效率。
文檔編號(hào)H04N7/18GK102244771SQ20111009563
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者黃國(guó)坤, 黃國(guó)鵬 申請(qǐng)人:北京中礦華沃電子科技有限公司