[實(shí)用新型]一種礦巖塊度2.5維的圖像獲取裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220137782.X
• 申請(qǐng)日: 2012-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN202533040U
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王衛(wèi)星;馮興樂;李偉;孫瑞寧;徐花艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于獲取礦巖塊度(顆粒)2.5維圖像的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種礦巖塊度2.5-維的圖像獲取裝置。

背景技術(shù)

在骨料(用于建筑，公路及鐵路等工程中的巖石塊度)加工過程中，各種巖石塊度的尺寸和形狀精度范圍是標(biāo)定相關(guān)工程應(yīng)用產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。

此外在采礦工程中，礦巖塊度的尺寸和形狀分布是反映爆破破碎效果的主要指標(biāo)，也是爆破質(zhì)量管理和爆破優(yōu)化研究的重要參考依據(jù)。對(duì)此，在生產(chǎn)、科研中常常需要用各種手工方法和篩分等方法進(jìn)行礦巖塊度的尺寸和形狀的測(cè)量，這些方法耗時(shí)耗力。通過測(cè)量數(shù)據(jù)的分析及結(jié)合現(xiàn)場的地質(zhì)條件情況，可以進(jìn)行爆破優(yōu)化設(shè)計(jì)。這些地質(zhì)條件包括：節(jié)理間距分布形式、節(jié)理間距大小、兩組節(jié)理面之間的夾角、完整巖石及弱面的力學(xué)性質(zhì)等，都是影響礦巖塊度的主要因素。礦巖塊度圖象是圖象分析技術(shù)所面臨的一種特殊對(duì)象。圖像分割則是實(shí)現(xiàn)礦巖塊度快速準(zhǔn)確測(cè)量的主要關(guān)鍵。傳統(tǒng)的巖石塊度分析方法不僅工作量大，效率低下，而且統(tǒng)計(jì)結(jié)果也不夠準(zhǔn)確。快速的方法是采用攝影法獲取礦巖塊度二維圖像，然后對(duì)巖體圖像進(jìn)行分析處理，從而獲取巖石塊度的尺寸和形狀分布情況，過程簡便、效率高、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，標(biāo)志著礦巖塊度圖象分析技術(shù)的一個(gè)進(jìn)步。但目前圖像技術(shù)的測(cè)量只能是二維的結(jié)果，三維的測(cè)量技術(shù)還不成熟，主要瓶頸之一是三維圖像的獲取。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)靜態(tài)堆積的礦巖塊度或顆粒(也可以是在運(yùn)輸帶上慢速運(yùn)動(dòng)的塊度)，通常只是用普通的光學(xué)方法獲取二維礦巖塊度圖像，給礦巖塊度的尺寸和形狀測(cè)量帶來了困難的問題，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種操作簡單、使用靈活、測(cè)量精度高的礦巖塊度2.5維的圖像獲取裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案：

一種礦巖塊度2.5維的圖像獲取裝置，包括手推車，其特征在于，在手推車上設(shè)置有計(jì)算機(jī)、電源和編碼器，所述編碼器位于手推車的右轉(zhuǎn)向輪上，且編碼器與轉(zhuǎn)向輪相對(duì)靜止；在手推車一側(cè)，還設(shè)置有由激光源、發(fā)射透鏡、接收透鏡和CCD相機(jī)構(gòu)成的激光測(cè)距裝置，其中，電源通過電源線分別與計(jì)算機(jī)、激光器和編碼器相連，編碼器的一端和計(jì)算機(jī)連接，另一端連接在CCD相機(jī)上。

本實(shí)用新型的其他一些特點(diǎn)是：

所述的激光測(cè)距裝置通過三腳架固定于手推車的右側(cè)，三角架的兩端分別固定激光器和CCD相機(jī)，發(fā)射透鏡固定在激光器的光束上，發(fā)射透鏡和接收透鏡位于一個(gè)平面上。

所述的激光器為紅外線陣一字激光器。

所述的CCD相機(jī)選擇面陣CCD相機(jī)。

本實(shí)用新型的礦巖塊度2.5維的圖像獲取裝置，利用激光三角原理，通過架設(shè)在檢測(cè)車后面的滑軌，測(cè)量的精度可達(dá)1mm，以其非接觸、測(cè)量精確，操作簡單，抗干擾能力強(qiáng)，在選取照明光源時(shí)，選取的激光光源是紅外線陣激光器，因?yàn)榇思す夤庠淳哂辛己玫墓庠刺匦裕滔鄬?duì)于紅光和綠光是比較少的，激光束發(fā)出的光束是比較均勻的。此外，紅外是不可見光，輻射強(qiáng)度好，單色性好，相干性好，方向性強(qiáng)。而CCD器件由硅材料制成，對(duì)紅外光線比較敏感，頻譜響應(yīng)在CCD的感光區(qū)域內(nèi)，拍出來的圖像效果比較好，適合于高精度的測(cè)量和分析。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是裝置的工作流程圖；

圖3是軟件流程圖；

圖中的標(biāo)記分別表示：1、計(jì)算機(jī)，2、UPS，3、編碼器，4、激光源，5、發(fā)射透鏡，6、接收透鏡，7.CCD相機(jī)，8、手推車。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步解釋。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路是，利用激光三角法來獲取靜態(tài)或慢運(yùn)動(dòng)的礦巖塊度三維信息，在手推車(或類似的裝置)的右側(cè)用螺絲固定激光測(cè)距裝置，該激光測(cè)距裝置采用紅外線陣一字激光光源垂直照射到靜態(tài)礦巖的表面上，而礦巖塊度表面的發(fā)射光由接收透鏡成像于CCD靶面上，由于采用的是面陣CCD相機(jī)，適合于靜態(tài)或運(yùn)動(dòng)速度不快的礦巖塊度情況。可以對(duì)目標(biāo)物體連續(xù)采集圖像，通過軟件處理可以快速地構(gòu)成礦巖塊度的2.5維體。通過激光三角測(cè)量原理計(jì)算得到礦巖塊度的2.5維數(shù)據(jù)，并由多幅圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)出礦巖塊度的三維圖像。

如圖1所示，本實(shí)施例給出一種基于激光三角法來獲取靜態(tài)或慢動(dòng)態(tài)的礦巖塊度2.5維圖像的裝置，包括手推車8、計(jì)算機(jī)1、電源2、編碼器3、激光源4(紅外線陣一字激光器)、發(fā)射透鏡5、接收透鏡6、CCD7。其中，激光源4、發(fā)射透鏡5、接收透鏡6和CCD相機(jī)7構(gòu)成激光測(cè)距裝置。