【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本公開涉及礦巖塊度測(cè)量，尤其涉及一種礦巖塊度測(cè)量方法、裝置、電子設(shè)備和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、在礦山的爆破開采過程中，爆破效果的好壞直接決定了礦巖的塊度分布，如果塊度過大，可能導(dǎo)致礦石無法順利通過破碎設(shè)備，進(jìn)而影響后續(xù)的運(yùn)輸和加工效率，如果塊度過小，雖然有利于破碎和運(yùn)輸，但可能會(huì)增加不必要的能耗，降低經(jīng)濟(jì)效益，通過礦巖塊度測(cè)量，可以優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，控制礦巖的塊度分布，從而提高礦山的生產(chǎn)效率；在礦山生產(chǎn)中，礦石的破碎和磨礦是必不可少的環(huán)節(jié)，礦巖塊度的大小直接影響破碎和磨礦設(shè)備的選型與運(yùn)行效率，塊度過大的礦石可能需要更長(zhǎng)時(shí)間或更高能耗才能破碎，而塊度過小的礦石可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備磨損加劇，降低設(shè)備的使用壽命，通過礦巖塊度測(cè)量，可以合理調(diào)整破碎設(shè)備的參數(shù)，優(yōu)化破碎流程，降低能耗，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，從而提高整體生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益；過大的礦巖塊可能在運(yùn)輸過程中發(fā)生滾落或崩塌，造成設(shè)備的損壞甚至人員的傷亡，而在地下礦山中，過大的礦巖塊可能導(dǎo)致巷道的堵塞，影響通風(fēng)和排水，增加礦山事故的風(fēng)險(xiǎn)，通過對(duì)礦巖塊度的測(cè)量和監(jiān)控，可以及時(shí)調(diào)整開采和爆破方案，減少安全隱患，保障礦山的安全生產(chǎn)；過大的礦巖塊在尾礦處理過程中可能會(huì)造成堆積困難，增加環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，而過小的塊度則可能導(dǎo)致尾礦中細(xì)粒礦物的流失，造成資源浪費(fèi)，通過礦巖塊度測(cè)量，可以優(yōu)化尾礦處理工藝，減少對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)提高資源的回收率，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用；通過優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)和破碎工藝，礦山可以減少不必要的能耗和設(shè)備磨損，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，合理的塊度分布可以提高礦石的加工效率，增加礦石的回收率，從而提升礦山的
2、目前，在對(duì)礦巖塊度進(jìn)行測(cè)量過程中，通常采用基于圖像模態(tài)的礦巖塊度計(jì)算方法和基于三維點(diǎn)云模態(tài)的礦巖塊度計(jì)算方法，前者由于礦巖圖像僅具有顏色、紋理信息，而無空間信息和幾何位置信息，因此，無法在圖像模態(tài)下直接對(duì)礦巖塊度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，后者由于車載激光雷達(dá)獲取的點(diǎn)云分辨率通常比圖像要低，部分巖塊形貌無法用點(diǎn)云進(jìn)行完整描述，而且缺乏細(xì)粒度信息，無法對(duì)礦巖巖塊進(jìn)行準(zhǔn)確分割，從而導(dǎo)致礦巖塊度計(jì)算準(zhǔn)確率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開提供了一種礦巖塊度測(cè)量方法、裝置、電子設(shè)備和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
2、根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種礦巖塊度測(cè)量方法。該方法包括：
3、獲取相機(jī)拍攝礦巖的彩色圖像，并將所述彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；根據(jù)所述灰度圖像，計(jì)算得到所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值；根據(jù)所述梯度值，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值；
4、創(chuàng)建候選邊緣融合圖；根據(jù)所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值和梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣像素；若是，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的若干關(guān)聯(lián)像素被投票，同時(shí)，所述關(guān)聯(lián)像素在垂直于梯度方向上的若干臨近像素也被投票；根據(jù)所述候選邊緣融合圖中任一像素的得票數(shù)，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣融合像素；根據(jù)各所述候選邊緣融合像素和候選邊緣融合圖，得到中間邊緣融合圖；對(duì)所述中間邊緣融合圖進(jìn)行滯后連接，得到最終邊緣融合圖；通過分水嶺算法對(duì)所述最終邊緣融合圖處理，得到礦巖分割圖；
5、對(duì)相機(jī)進(jìn)行內(nèi)參標(biāo)定，得到內(nèi)參標(biāo)定矩陣；對(duì)相機(jī)和激光雷達(dá)進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，得到外參標(biāo)定矩陣；根據(jù)所述內(nèi)參標(biāo)定矩陣和外參標(biāo)定矩陣，得到點(diǎn)云圖像映射關(guān)系；根據(jù)所述點(diǎn)云圖像映射關(guān)系，將激光雷達(dá)采集的礦巖三維點(diǎn)云和所述礦巖分割圖進(jìn)行映射，得到礦巖巖塊分割點(diǎn)云；對(duì)所述礦巖巖塊分割點(diǎn)云進(jìn)行平面擬合并投影至擬合平面，得到礦巖巖塊分割平面點(diǎn)云；對(duì)所述礦巖巖塊分割平面點(diǎn)云中的各巖塊進(jìn)行稀疏性篩選，得到高密度目標(biāo)巖塊點(diǎn)云；
6、在礦巖巖塊分割平面點(diǎn)云中，對(duì)所述高密度目標(biāo)巖塊點(diǎn)云繪制第一最小外接矩形，得到第一矩形長(zhǎng)度和第一矩形寬度；在礦巖分割圖中，對(duì)與所述高密度目標(biāo)巖塊點(diǎn)云相對(duì)應(yīng)的巖塊圖像繪制第二最小外接矩形，得到第二矩形長(zhǎng)度和第二矩形寬度；根據(jù)所述第一矩形長(zhǎng)度、第一矩形寬度、第二矩形長(zhǎng)度和第二矩形寬度，計(jì)算得到標(biāo)定系數(shù)；根據(jù)所述標(biāo)定系數(shù)、礦巖分割圖中各巖塊對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)目，計(jì)算得到對(duì)應(yīng)巖塊的塊度。
7、進(jìn)一步地，所述對(duì)應(yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值的計(jì)算公式為：
8、
9、
10、
11、其中，為像素與局部鄰域內(nèi)任一像素的梯度差；為像素(i+m,j+n)的梯度值；為像素的梯度值；為像素與局部鄰域內(nèi)所有像素的梯度差的均值；為像素與局部鄰域內(nèi)所有像素的梯度差的標(biāo)準(zhǔn)差，即像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值。
12、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值和梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣像素，包括：
13、根據(jù)所述灰度圖像中各像素對(duì)應(yīng)的梯度值，計(jì)算得到所述灰度圖像對(duì)應(yīng)的梯度值均值；
14、根據(jù)所述灰度圖像中各像素對(duì)應(yīng)的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值，計(jì)算得到所述灰度圖像對(duì)應(yīng)的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值均值；
15、若所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值≥梯度值均值，且對(duì)應(yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值≥梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值均值，則判斷對(duì)應(yīng)的像素為候選邊緣像素，并將對(duì)應(yīng)的像素的灰度值設(shè)定為對(duì)應(yīng)的梯度值與對(duì)應(yīng)的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值之和；其中，所述對(duì)應(yīng)的梯度值與對(duì)應(yīng)的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值的范圍均為[0,255]；
16、若所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值＜梯度值均值，或?qū)?yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值＜梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值均值，則判斷對(duì)應(yīng)的像素為噪點(diǎn)，并將對(duì)應(yīng)的像素的灰度值設(shè)定為0。
17、進(jìn)一步地，所述若是，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的若干關(guān)聯(lián)像素被投票，同時(shí)，所述關(guān)聯(lián)像素在垂直于梯度方向上的若干臨近像素也被投票；根據(jù)所述候選邊緣融合圖中任一像素的得票數(shù)，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣融合像素，包括：
18、根據(jù)所述灰度圖像，創(chuàng)建多尺度圖像金字塔，得到第1尺度等級(jí)灰度圖像、第2尺度等級(jí)灰度圖像、......、第l尺度等級(jí)灰度圖像、......、第lm尺度等級(jí)灰度圖像；lm表示所述多尺度圖像金字塔的最大尺度等級(jí)；
19、若第l尺度等級(jí)灰度圖像中任一像素(a,b)為候選邊緣像素，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的關(guān)聯(lián)像素(a×2l,b×2l)被投票，同時(shí)，關(guān)聯(lián)像素(a×2l,b×2l)在垂直于梯度方向上的l個(gè)臨近像素也被投票；
20、對(duì)所述候選邊緣融合圖上的任一像素的得票數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
21、若，其中表示向上取整運(yùn)算，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的像素為候選邊緣融合像素，并將對(duì)應(yīng)的像素的灰度值設(shè)定為所述灰度圖像中對(duì)應(yīng)像素的梯度值與梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值之和。
22、進(jìn)一步地，所述對(duì)相機(jī)和激光雷達(dá)進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，包括：
23、使用多模態(tài)三維環(huán)境感知系統(tǒng)中的三維激光雷達(dá)采集多組不同姿態(tài)下的含有黑白棋盤格標(biāo)定板的三維激光點(diǎn)云；使用多模態(tài)三維環(huán)境感知系統(tǒng)中的相機(jī)，采集多組不同姿態(tài)下的含有黑白棋盤格標(biāo)定板的二維圖像本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述對(duì)應(yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值的計(jì)算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值和梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣像素，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述若是，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的若干關(guān)聯(lián)像素被投票，同時(shí)，所述關(guān)聯(lián)像素在垂直于梯度方向上的若干臨近像素也被投票；根據(jù)所述候選邊緣融合圖中任一像素的得票數(shù)，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣融合像素，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述對(duì)相機(jī)和激光雷達(dá)進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述標(biāo)定系數(shù)的計(jì)算公式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述礦巖分割圖中巖塊的塊度計(jì)算公式為：
8.一種礦巖塊度測(cè)量裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，
10.一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令的非瞬時(shí)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)指令用于使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的礦巖塊度測(cè)量方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述對(duì)應(yīng)的像素的梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值的計(jì)算公式為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述根據(jù)所述灰度圖像中任一像素對(duì)應(yīng)的梯度值和梯度差標(biāo)準(zhǔn)差值，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣像素，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述若是，則所述候選邊緣融合圖上對(duì)應(yīng)的若干關(guān)聯(lián)像素被投票，同時(shí)，所述關(guān)聯(lián)像素在垂直于梯度方向上的若干臨近像素也被投票；根據(jù)所述候選邊緣融合圖中任一像素的得票數(shù)，判斷對(duì)應(yīng)的像素是否為候選邊緣融合像素，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦巖塊度測(cè)量方法，其特征在于，所述對(duì)相機(jī)和激光雷達(dá)進(jìn)行聯(lián)合標(biāo)定，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔允浩，彭建軍，王軍華，仲志丹，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：洛陽巨電金屬熱加工設(shè)備有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。