[發明專利]一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910831631.0
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110706267B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 曾軍英;李旭華;秦傳波;韋凱天;王璠;姜曉偉;何偉釗;何俊華
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G06T7/50
• 分類號: G06T7/50;G06T7/66
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 孫浩

本發明公開了一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取方法及其裝置，獲取礦石圖片；采用YOLACT算法和NMS算法對礦石圖片進行處理得出預測掩碼圖；根據預測掩碼圖繪制矩形框，并通過矩形框得出礦石的二維坐標；獲取彩色圖和紅外深度圖；將彩色圖傳入至預訓練模型中進行識別獲得物體的輪廓；選取目標物體的輪廓，計算輪廓上所有點的X軸和Y軸的坐標之和，再將坐標之和除以輪廓上點的個數，得出目標物體的重心；計算目標物體的重心和原點的距離得出極坐標，并通過仿射變換進行對齊，得出彩色圖在紅外深度圖中的縮放比例；將極坐標的長度乘以縮放比例，得到彩色圖中的點所對應紅外深度圖中的點，從而深度信息；結合二維坐標和深度信息，得出礦石的三維坐標。

技術領域

本發明涉及采礦技術領域，特別涉及一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取方法及其裝置。

背景技術

目前，在采礦行業中，多數地底礦井施工區內，由于環境空間狹小，隧道地面崎嶇，不適合大型采礦機器作業，如果采用人工挖礦的方式，則會耗費大量的勞動力，而且作業效率不高。因此，市面上出現了一種小型的采礦機器人，能夠實現自動識別、移動和采礦操作，但是市面上的采礦機器人對礦石的位置識別不夠精準，從而會影響其進行采礦作業。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取方法及其裝置，能夠精準識別礦石的坐標位置，提高采礦效率。

本發明的第一方面，提供一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取方法，包括以下步驟：

獲取礦石圖片；

采用YOLACT算法和NMS算法對所述礦石圖片進行處理，得出預測掩碼圖；

根據所述預測掩碼圖繪制矩形框，并通過所述矩形框的中心點得出礦石的二維坐標；

獲取彩色圖和紅外深度圖；

將所述彩色圖傳入至預訓練模型中進行識別，獲得物體的輪廓；

選取目標物體的輪廓，計算所述輪廓上所有點的X軸和Y軸的坐標之和，再將所述坐標之和除以所述輪廓上點的個數，得出目標物體的重心；

計算目標物體的重心和原點的距離，得出目標物體的極坐標，并通過仿射變換，將所述彩色圖的中心點和所述紅外深度圖的中心點進行對齊，得出所述彩色圖在所述紅外深度圖中的縮放比例；

將所述極坐標的長度乘以所述縮放比例，得到所述彩色圖中的點所對應所述紅外深度圖中的點，從而獲取所述紅外深度圖中的點的深度信息；

結合所述二維坐標和所述深度信息，得出礦石的三維坐標。

本發明的第二方面，提供一種基于采礦過程的礦石三維坐標獲取裝置，包括：

第一圖片獲取單元，用于獲取礦石圖片；

預測掩碼圖輸出單元，用于采用YOLACT算法和NMS算法對所述礦石圖片進行處理，得出預測掩碼圖；

二維坐標輸出單元，用于根據所述預測掩碼圖繪制矩形框，并通過所述矩形框的中心點得出礦石的二維坐標；

第二圖片獲取單元，用于獲取彩色圖和紅外深度圖；

輪廓輸出單元，用于將所述彩色圖傳入至預訓練模型中進行識別，獲得物體的輪廓；

重心輸出單元，用于選取目標物體的輪廓，計算所述輪廓上所有點的X軸和Y軸的坐標之和，再將所述坐標之和除以所述輪廓上點的個數，得出目標物體的重心；

仿射變換單元，用于計算目標物體的重心和原點的距離，得出目標物體的極坐標，并通過仿射變換，將所述彩色圖的中心點和所述紅外深度圖的中心點進行對齊，得出所述彩色圖在所述紅外深度圖中的縮放比例；