[發明專利]智能化挖土次數估測平臺

有效

• 申請號: 201911185557.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111119264B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 朱來清
• 申請（專利權）人: 中鈞科技有限公司
• 主分類號: E02F3/36
• 分類號: E02F3/36;E02F3/40;E02F9/00;E02F9/08;E02F9/26
• 代理公司: 北京索邦智慧專利代理有限公司 11879
• 代理人: 李思奇

本發明涉及一種智能化挖土次數估測平臺，包括：挖土設備，包括挖土鏟斗、液壓控制機構、隨動車輪和驅動車輪，所述液壓控制機構與所述挖土鏟斗連接；嵌入式采集設備，位于所述挖土鏟斗上，用于在所述挖土鏟斗平置于地面上時，對前方待挖掘土堆進行圖像采集，以獲得挖土場景圖像；實時顯示設備，位于挖土設備的駕駛室內，用于接收并顯示剩余挖土次數；自適應濾波設備，用于對接收到的挖土場景圖像執行自適應遞歸濾波處理，以獲得相應的實時濾波圖像。本發明的智能化挖土次數估測平臺操作智能、控制簡單。由于能夠采用非接觸式模式有效鑒別出土堆剩余體積進而計算出剩余挖土次數，從而為挖土現場的單位和工作人員提供有價值的參考數據。

技術領域

本發明涉及挖土設備領域，尤其涉及一種智能化挖土次數估測平臺。

背景技術

挖掘機是手動的，從發明到2013年已經有一百三十多年了，期間經歷了由蒸汽驅動斗回轉挖掘機到電力驅動和內燃機驅動回轉挖掘機、應用機電液一體化技術的全自動液壓挖掘機的逐步發展過程。

第一臺液壓挖掘機由法國波克蘭工廠發明成功。由于液壓技術的應用，20世紀40年代有了在拖拉機上配裝液壓反鏟地懸掛式挖掘機。1951年，第一臺全液壓反鏟挖掘機由位于法國的Poclain(波克蘭)工廠推出，從而在挖掘機的技術發展領域開創了全新空間，20世紀50年代初期和中期相繼研制出拖式全回轉液壓挖掘機和履帶式全液壓挖掘機。

初期試制的液壓挖掘機是采用飛機和機床的液壓技術，缺少適用于挖掘機各種工況的液壓元件，制造質量不夠穩定，配套件也不齊全。從20世紀60年代起，液壓挖掘機進入推廣和蓬勃發展階段，各國挖掘機制造廠和品種增加很快，產量猛增。1968-1970年間，液壓挖掘機產量已占挖掘機總產量的83％，已接近100％。

發明內容

為了解決相關領域的技術問題，本發明提供了一種智能化挖土次數估測平臺，能夠引入有效的信息識別和信息處理機制，對挖土機前方土堆挖完需要執行的挖土次數進行有效判斷，從而為駕駛員的挖土操作提供參考數據。

本發明至少需要具備以下三處關鍵的發明點：

(1)采用針對性的估測機制，對挖土機前方的土堆整體體積進行估測，以方便執行后續的挖土參數的計算和處理；

(2)將土堆整體體積除以挖土鏟斗的容積以獲得剩余挖土次數，并對所述剩余挖土次數進行實時顯示以實現對駕駛室內的駕駛人員的有效提醒；

(3)在針對性的估測機制中，基于土堆成像特征從現場圖像中分割出各個土堆目標，并基于每一個土堆目標占據的圖案的尺寸、每一個土堆目標的成像景深以及圖像采集設備的圖像采集參數計算每一個土堆目標的平面面積，還基于每一個土堆目標的平面面積估算每一個土堆目標的立體體積。

根據本發明的一方面，提供了一種智能化挖土次數估測平臺，所述平臺包括：

挖土設備，包括挖土鏟斗、液壓控制機構、隨動車輪和驅動車輪，所述液壓控制機構與所述挖土鏟斗連接；

嵌入式采集設備，位于所述挖土鏟斗上，用于在所述挖土鏟斗平置于地面上時，對前方待挖掘土堆進行圖像采集，以獲得挖土場景圖像；

實時顯示設備，位于挖土設備的駕駛室內，用于接收并顯示剩余挖土次數；

自適應濾波設備，位于挖土設備的駕駛室內，與所述嵌入式采集設備連接，用于對接收到的挖土場景圖像執行自適應遞歸濾波處理，以獲得相應的實時濾波圖像；

土堆分割設備，與所述自適應濾波設備連接，用于接收所述實時濾波圖像，基于土堆成像特征從所述實時濾波圖像中分割出各個土堆目標，并基于每一個土堆目標占據的圖案的尺寸、每一個土堆目標的成像景深以及所述嵌入式采集設備的圖像采集參數計算每一個土堆目標的平面面積；