煤礦井下鉆桿運(yùn)動目標(biāo)的視頻監(jiān)測方法研究.pdf

1、在煤礦生產(chǎn)開采中，瓦斯災(zāi)害的頻發(fā)威脅著煤礦井下工人的生命安全和煤炭的正常開采進(jìn)度。因此，綜合治理瓦斯是降低瓦斯事故發(fā)生率的根本措施。目前，鉆孔抽放已成為井下狹窄工作面中瓦斯抽放的主要方式。隨著井下視頻監(jiān)控設(shè)施的布設(shè)，通過視頻監(jiān)控監(jiān)測鉆桿抽采機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，雖然有效地提高了煤礦井下安全管理，但是由于長期的人工監(jiān)測，仍然存在很大的安全隱患。本文利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對煤礦井下鉆桿運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效地對運(yùn)動鉆桿目標(biāo)進(jìn)行穩(wěn)定地跟蹤，并準(zhǔn)確記錄

2、鉆桿數(shù)量，降低了瓦斯災(zāi)害的發(fā)生率，提高了煤礦安全監(jiān)管水平。
　　本文通過分析井下視頻圖像的特點(diǎn)，首先采用中值濾波對其進(jìn)行降噪預(yù)處理，然后利用直方圖均衡化進(jìn)行圖像增強(qiáng)，提高了井下視頻圖像的清晰度。經(jīng)圖像預(yù)處理后，再對視頻圖像進(jìn)行鉆桿目標(biāo)檢測。在混合高斯模型的基礎(chǔ)上融入Canny算子，結(jié)合了Canny算子對邊緣信息處理效果好的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了混合高斯模型對鉆桿目標(biāo)邊緣信息提取不完全的缺陷，完整地提取出了鉆桿目標(biāo)運(yùn)動特征。在取得較好的目標(biāo)檢

3、測效果之后，通過對Camshift算法的改進(jìn)，將顏色特征與運(yùn)動特征相結(jié)合的方式，重新計(jì)算出鉆桿目標(biāo)的反向投影圖，有效地解決了由于井下光照分布不均引起的顏色相似干擾問題。在鉆桿目標(biāo)跟蹤的過程中遇到目標(biāo)被障礙物短暫全部遮擋時(shí)融入卡爾曼濾波，對鉆桿運(yùn)動軌跡進(jìn)行預(yù)測分析，有效地解決了鉆桿目標(biāo)被遮擋的問題，提高了跟蹤的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。最后實(shí)現(xiàn)鉆桿計(jì)數(shù)。利用鉆桿目標(biāo)區(qū)域在打鉆開始到結(jié)束時(shí)質(zhì)心間的歐氏距離，繪制出一幅具有周期性的曲線圖，通過計(jì)算波峰的