[發明專利]煤堆體積的計算方法及裝置

在審

• 申請號: 201710097170.X
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106875440A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 丁麗麗;張永桂
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;中國節能減排有限公司;神華科技發展有限責任公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T15/10;G06T17/10;G06T7/38
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 韓建偉,張永明

技術領域

本發明涉及外形測量技術領域，具體而言，涉及一種煤堆體積的計算方法及裝置。

背景技術

在實際工作過程中，煤礦生產過程中產生大量堆放的原煤，因此需要對煤堆體積進行測量，從而掌握煤炭存量的具體數值，便于煤炭生產單位安排未來的生產、銷售以及運輸事務。相關技術中，煤堆體積的測量方法，大多依靠地面的光電設備，如根據激光測距原理來測量煤堆的參數，包括高和周長，并結合現有的經驗模型對煤堆體積進行預估。然而采用這種方法對煤堆的體積進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。

針對上述相關技術中對煤堆的體積預估的精確度低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種煤堆體積的計算方法及裝置，以至少解決相關技術中對煤堆的體積預估的精確度低的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種煤堆體積的計算方法，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設條件；確定圖像序列中每張圖像的像素坐標；通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標計算待檢測煤堆的三維坐標；基于待檢測煤堆的三維坐標構建待檢測煤堆的三維模型，并通過三維模型計算待檢測煤堆的體積。

進一步地，通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標計算待檢測煤堆的三維坐標包括：確定采集圖像序列中相鄰圖像的對象的投影矩陣；根據圖像序列中相鄰圖像的像素坐標和對象的投影矩陣計算待檢測煤堆的三維坐標。

進一步地，在通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標計算待檢測煤堆的三維坐標之后，基于待檢測煤堆的三維坐標構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量；從圖像中提取特征信息；通過圖像的數量和特征信息對待檢測煤堆的三維坐標進行修正，得到修正后的三維坐標；基于待檢測煤堆的三維坐標構建待檢測煤堆三維模型包括：基于修正后的三維坐標構建待檢測煤堆三維模型。

進一步地，通過三維模型計算待檢測煤堆的體積包括：基于三維模型按照預設間距對待檢測煤堆進行切片操作，其中，預設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切片的面積；基于各個切片的面積和預設間距計算待檢測煤堆的體積。

進一步地，基于各個切片的面積和預設間距計算待檢測煤堆的體積包括：基于各個切片的面積和預設間距通過第一公式計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表示預設間距，S表示切片的面積，m為正整數且m≦100。

根據本發明實施例的另一方面，還提供了一種煤堆體積的計算裝置，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設條件；第一確定單元，用于確定圖像序列中每張圖像的像素坐標；第一計算單元，用于通過圖像序列中相鄰圖像的像素坐標計算待檢測煤堆的三維坐標；構建單元，用于基于待檢測煤堆的三維坐標構建待檢測煤堆的三維模型；第二計算單元，用于通過三維模型計算待檢測煤堆的體積。

進一步地，第一計算單元包括：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；第一計算模塊，用于根據圖像序列中相鄰圖像的像素坐標和對象的投影矩陣計算待檢測煤堆的三維坐標。

進一步地，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計算待檢測煤堆的三維坐標之后，基于待檢測煤堆的三維坐標構建待檢測煤堆三維模型之前，確定圖像序列中圖像的數量；提取單元，用于從圖像中提取特征信息；修正單元，用于通過圖像的數量和特征信息對待檢測煤堆的三維坐標進行修正，得到修正后的三維坐標；構建單元包括：構建模塊，用于基于修正后的三維坐標構建待檢測煤堆三維模型。

進一步地，第二計算單元包括：切片模塊，用于基于三維模型按照預設間距對待檢測煤堆進行切片操作，其中，預設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切片的面積；第二計算模塊，用于基于各個切片的面積和預設間距計算待檢測煤堆的體積。

進一步地，第二計算模塊包括：計算子模塊，用于基于各個切片的面積和預設間距通過第一公式計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表示預設間距，S表示切片的面積，m為正整數且m≦100。