[發明專利]一種礦用成像裝置、設備及方法

有效

• 申請號: 201911399255.9
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111147771B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳興海;胡斌;謝超;張立好;王大鵬;郭曉梅;郭玨;劉洪麗
• 申請（專利權）人: 安徽惠洲地質安全研究院股份有限公司
• 主分類號: H04N5/265
• 分類號: H04N5/265;H04N5/33;H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 杜丹丹

本發明提供一種礦用成像裝置，包括成像模塊、補光燈；成像模塊包括具有容腔的殼體、至少一個特征光譜攝像頭、處理器、電源；特征光譜攝像頭安裝在殼體上，處理器安裝在殼體內部，特征光譜攝像頭與處理器連接，特征光譜攝像頭、補光燈、處理器均與電源電性相連；所述特征光譜攝像頭包括特征鍍膜鏡頭、特征光譜感光CCD，特征鍍膜鏡頭位于特征光譜感光CCD前側。以及采用該成像裝置的礦用成像設備和方法。本發明的有益效果：通過特征光譜攝像頭和補光燈的設置參數進行圖像合成，解決特定煤礦成像過程中出現的成像效果差的問題。

技術領域

本發明涉及一種成像裝置及方法，尤其涉及的是一種礦用成像裝置、設備及方法。

背景技術

煤礦生產中需要第一時間記錄現場的照片和視頻資料，目前井下常用成像設備有視頻監控系統、防爆相機、礦用成像儀、礦用執法儀、礦用巡檢儀、地質編錄儀、鉆孔窺視儀等，以上現有設備在現場成像時均有各自的局限性和不足。主要因為無專門的補光裝置拍攝不清楚、單攝像頭方案針對迎頭及回采區等特殊的場景無法進行清晰的成像。因煤礦中含有瓦斯、粉塵等有爆炸極限的物質，煤礦井下所有的電氣裝置必須符合防爆要求，并通過防爆認證，使得消費類手機、相機及閃光燈等攝錄產品不允許在煤礦井下使用。

現有的也有適應于礦井下的攝像儀，如申請號：201220398037.0，公開一種礦用隔爆兼本安型球形攝像儀，該攝像儀為單攝像頭，需要固定位置安裝并需要專用電源供電，無補光裝置，多用于固定安裝在井下主巷道有專門照明設備的地方進行視頻監控。

現有的礦用防爆相機因體積大、質量大、功耗大，還需專業攝影人員、配置專用的補光燈，2-3人進行搬運及現場準備，對現場的位置和使用空間亦有要求，迎頭和回采區設備較多空間狹小，設備無法便捷的展開，因防爆相機價格昂貴及拍攝的技術要求高等原因導致無法大規模推廣使用。

現有的其他礦用成像設備常使用單攝像頭方案，雖方便攜帶但因迎頭及回采區等位置光線較暗煤塊表面反射率低、導致無法清晰的拍攝出現場真實的場景。如礦用巡檢儀在無補光燈裝置時其有效拍攝距離1m左右, 無法看到井下稍大面積物體成像的全貌，而井下斷層和巖性變化需要全貌才能判斷清楚。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：如何解決井下成像設備采用可見光攝像頭和可見光補光燈不能滿足礦井下真實場景的清晰成像的問題。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

一種礦用成像裝置，包括成像模塊、用于給成像模塊提供紅外光和可見光的補光燈；

成像模塊包括具有容腔的殼體、至少一個特征光譜攝像頭、處理器、電源；特征光譜攝像頭與均安裝在殼體上，處理器安裝在殼體內部，特征光譜攝像頭與處理器連接，特征光譜攝像頭、變焦攝像頭、補光燈、處理器均與電源電性相連；

所述特征光譜攝像頭包括特征鍍膜鏡頭、特征光譜感光CCD，特征鍍膜鏡頭位于特征光譜感光CCD前側。

本發明通過特征光譜攝像頭根據特征鍍膜鏡頭選擇性接收，補光燈照射后物體的反射光在給定曝光時長內并進行成像；其中，補光燈能夠針對黑暗環境下煤塊表面反射率低、煤塊成像條紋信噪比低、無效相位點多的問題，采用特定光譜光源和可見光光源聯合補光，以達到拍攝要求；可以實現5米以內有效成像。

且本發明體積小，易于攜帶。

還包括至少一個變焦攝像頭，變焦攝像頭安裝在殼體上，并與特征光譜攝像頭安裝在同一側，變焦攝像頭與處理器連接，變焦攝像頭與電源連接。