基于近景攝影測(cè)量的巷道表面位移監(jiān)測(cè).pdf_第1頁(yè)
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1、煤礦巷道表面位移的監(jiān)測(cè)是巷道支護(hù)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容,也是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。巷道表面位移監(jiān)測(cè)主要包括頂板下沉量以及兩幫移近量的監(jiān)測(cè),主要有兩種方法:人工定期監(jiān)測(cè)和有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)傳感器的監(jiān)測(cè)。但是人工定期監(jiān)測(cè)的工程量比較大,測(cè)量步驟繁瑣,精度不高;而傳感器監(jiān)測(cè)的成本比較高,通信機(jī)制比較復(fù)雜,易受到煤礦巷道環(huán)境的影響。
  針對(duì)上述情況,本文將近景攝影測(cè)量的方法應(yīng)用到煤礦巷道中,對(duì)巷道的表面位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要包括以下三個(gè)部分的內(nèi)容:

2、>  煤礦巷道模型的搭建。本文首先根據(jù)煤礦巷道表面位移監(jiān)測(cè)的內(nèi)容,搭建了實(shí)驗(yàn)室模型,并對(duì)整個(gè)課題進(jìn)行了總體規(guī)劃。
  復(fù)雜背景下目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的提取。由于煤礦巷道內(nèi)的環(huán)境比較復(fù)雜,放置的目標(biāo)測(cè)點(diǎn)比較弱小,所以需要在復(fù)雜的巷道背景下提取出目標(biāo)測(cè)點(diǎn)。先用直方圖規(guī)定化對(duì)圖像進(jìn)行了簡(jiǎn)單的增強(qiáng)處理;然后利用基于Top-hat變換的形態(tài)學(xué)方法對(duì)圖像進(jìn)行濾波;最后再利用迭代方法求出圖像的最佳分割閾值來(lái)分割圖像,從而提取到了目標(biāo)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值。
 

3、 目標(biāo)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算。煤礦巷道內(nèi)的環(huán)境比較暗,而且地勢(shì)比較復(fù)雜,用傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定的方法來(lái)獲得攝像機(jī)的內(nèi)方位元素和外方位元素已經(jīng)不太適用。因此,使用以下的方法來(lái)獲得攝像機(jī)的內(nèi)參和外參:先對(duì)同一個(gè)矩形進(jìn)行三次成像,利用矩形的幾何約束條件來(lái)對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行自標(biāo)定,進(jìn)而確定攝像機(jī)的內(nèi)方位元素;然后根據(jù)空間中任意平面在射影變換下的成像關(guān)系,確定單應(yīng)矩陣,最后在單應(yīng)矩陣構(gòu)成的數(shù)學(xué)約束條件下來(lái)確定攝像機(jī)的外方位元素。得到了攝像機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)之后,目標(biāo)測(cè)

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