[發明專利]一種基于可定位性的井下標識物及井下輔助定位方法

有效

• 申請號: 202211400643.6
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115655112B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 高揚;陳軼豪;何朝洪;宋增峰;趙友軍;劉庚;黨景鋒
• 申請（專利權）人: 長安大學;西安煤礦機械有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01C11/04;E21F17/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 高天星

本發明公開一種基于可定位性的井下標識物及井下輔助定位方法，該定位方法包括，在巷道總設置所述井下標識物，其中所述井下標識物上設置有真值點；對井下設備進行拍照，生成定位圖像，其中所述定位圖像中至少包含兩個井下標識物；基于定位圖像及真值點解算得到角點實際位置，基于角點實際位置得到井下設備位置。通過上述技術方案，本發明能夠克服水霧、粉塵帶來的干擾，對井下設備進行有效的輔助定位。

技術領域

本發明涉及煤礦定位技術領域，特別涉及一種基于可定位性的井下標識物及井下輔助定位方法。

背景技術

由于井下無法接收衛星信號，因此無法用GPS對設備進行定位，而UWB、ZigBee等有源定位方式則需要提前部署設備，不夠靈活，同時成本較大且受到地形限制。基于射頻識別技術的定位方式通常用于人員定位，無法準確定位采煤機。因此將VSLAM無源定位用于井下設備輔助定位成為一個新的研究方向。由于采煤機工作產生的大量粉塵以及井下的潮濕空氣，導致相機所處工作環境十分惡劣，只依靠相機完成輔助定位將變得十分困難。

發明內容

為解決上述現有技術中所存在的目前相機在井下惡劣環境工作難以實現定位的問題，本發明提供一種基于可定位性的井下標識物及井下輔助定位方法，本發明能夠克服水霧、粉塵帶來的干擾，對井下設備進行有效輔助定位。

為了實現上述技術目的，本發明提供了如下技術方案：一種基于可定位性的井下標識物，包括：

第一反光條及依次平行等間距設置的第二反光條、第三反光條及第四反光條；其中第二反光條、第三反光條及第四反光條長度相同且線條中心處于一條直線上，所述第一反光條與所述第二反光條、第三反光條及第四反光條垂直設置且設置于第二反光條、第三反光條及第四反光條中心處。

為了更好的實現上述技術目的，本發明還提供了一種基于可定位性的井下標識物的井下輔助定位方法，包括：

在巷道上設置所述井下標識物，其中所述井下標識物上設置有真值點；

對井下設備進行拍照，生成定位圖像，其中所述定位圖像中至少包含兩個井下標識物；

基于定位圖像及真值點解算得到角點實際位置，其中通過所述角點實際位置以實現井下設備輔助定位。

可選的，在巷道上設置所述井下標識物的具體過程包括：

在井下設備工作面兩側巷道一端布置第一個井下標識物；

在所述第一個井下標識物上設置真值點；

根據第一個井下標識物位置，沿推進方向依次均勻布置井下標識物。

可選的，所述真值點設置于所述所述第一反光條與所述第二反光條、第三反光條及第四反光條的交會處。

可選的，解算得到角點實際位置的具體過程包括：

獲取相機內參，根據相機內參及定位圖像進行計算得到相關尺寸，根據相關尺寸及真值點位置計算得到角點實際位置。

可選的，所述相關尺寸包括第一反光條、第二反光條、第三反光條及第四反光條的長度及寬度、第二反光條及第三反光條的實際間距、標識物之間的間距。

可選的，相關尺寸的獲得具體過程包括：

統計所述定位圖像中的第一反光條、第二反光條、第三反光條及第四反光條的占有像素；根據占有像素及相機內參中的對應參數計算得到相關尺寸。

本發明具有如下技術效果：

本發明通過設置標識物為井下定位方法提供點位支持，并在井下定位時通過在巷道側壁布置反光條標識物的方式與相機組成一個工作系統，從而克服水霧、粉塵帶來的干擾，對井下設備進行有效輔助定位。

附圖說明