CN102244771B - 一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置。通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP；通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；所述DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，对接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，得出相应的监控结果。从而实现了露天矿挖掘机装车过程的自动监督，节省了相应的人力物力，提高了露天矿铲装工艺效率。

Description

一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置

技术领域

本发明涉及露天矿挖掘机技术领域，尤其涉及一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置。

背景技术

目前，在露天矿生产的过程中，挖掘机给卡车或电机车装车的过程称为铲装工艺，它是露天矿生产最重要的环节之一。

现有技术中，挖掘机给卡车或电机车装车的斗数、每班装车的数量、每车装满的程度(体积或重量)以及装车的时间等指标不能自动进行统计考核，只能采用人工计数的办法来统计。但人工统计存在很多缺点：一是需要一定的人力、物力来进行操作，例如采用专门的统计人员从事这项工作；二是计数难以做到准确，统计人员若有疏忽就难免造成误计，有时造成丢矿石，丢产量，装车和卸车数量不平衡等问题，影响了露天矿铲装工艺效率，无法对铲装工艺进行有效监督。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置，能够实现露天矿挖掘机装车过程的自动监督，节省了相应的人力物力，提高了露天矿铲装工艺效率。

本发明实施例提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法，所述方法包括：

通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP；

通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；

所述DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，对接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

所述方法还包括：

将所述DSP所处理得到的监控结果通过无线Mesh***发送到总调度室中进行监督、记录。

所述挖掘机装车过程的视频信号包括：

挖掘机装车过程的装载状态、运送状态、向卡车中卸载的状态、卡车的空车和装载状态以及卡车的车号。

本发明实施例还提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控装置，所述装置包括图像采集传感器，角度传感器和快速处理器DSP，其中：

所述图像采集传感器用于采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成所述快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP；

所述角度传感器用于测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；

所述DSP用于接收所述数字图像信息和角度测量信息，并对所接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

所述装置还包括：

无线Mesh***，用于将所述DSP所处理得到的监控结果发送到总调度室中进行监督、记录。

由上述所提供的技术方案可以看出，本发明所述方法通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP；通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；所述DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，对接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。从而实现了露天矿挖掘机装车过程的自动监督，节省了相应的人力物力，提高了露天矿铲装工艺效率。

附图说明

图1为本发明实施例所提供监控方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所提供监控装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法和装置，利用机器视觉识别技术、挖掘机铲斗旋转角度测定技术实现对其装车过程中铲斗的挖掘位置、铲斗的满载程度、铲斗的移动角度、卡车车号识别、装车斗数，以及卡车的装满程度(装载体积)和挖掘机的装车时间等信息进行有效的图像过程分析，按采矿工艺过程完成机器视觉识别，从而实现了露天矿挖掘机装车过程的自动监督，节省了相应的人力物力，提高了露天矿铲装工艺效率。

为更好的描述本发明实施方式，现结合附图对本发明的具体实施方式进行说明，如图1所示为本发明实施例所提供监控方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤11：通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号。

在该步骤中，首先通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号，再将所采集的视频信号转换成快速处理器，即数字信号处理器DSP(DigitalSignal Processor)能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP，这里的图像采集传感器可以为CMOS传感器。

在具体实现过程中，挖掘机装车过程的视频信号可以为：挖掘机装车过程的装载状态、运送状态、向卡车中卸载的状态、卡车的空车和装载状态以及卡车的车号等。

步骤12：通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度。

在该步骤中，通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP。

步骤13：DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，分析得出监控结果。

在该步骤中，DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，对接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算。

具体来说，DSP对收到的视频信号和角度测量信息进行处理，对挖掘机装车过程中铲斗的挖掘位置、铲斗的满载程度、铲斗的移动角度、卡车车号识别、装车斗数，以及卡车的装满程度(装载体积)和挖掘机的装车时间进行有效的图像过程分析，得出相应的监控结果。

该DSP的具体处理过程为：DSP高速运算控制模块将接收到的图像信息和角度测量信息读出，与DSP本身存储的标准图像进行对比，依次判断挖掘机铲斗装载，移动运转到卡车所在位置，向卡车中卸载，移动回原装载位置的状态。如果上述四个条件同时满足，则记为装车一次，并计算出一次装车所需的时间。同时，DSP还要通过图像信息识别装车的卡车车号，判断卡车的满载程度。实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

另外，在DSP得出相应的监控结果之后，再将DSP处理所得到的监控结果通过无线Mesh***发送到总调度室中进行监督、记录。

举例来说，为进一步阐述本发明，下面结合实施例作更详尽的说明，如图2所示为本发明实施例所提供监控装置的结构示意图，其工作过程具体如下：

图像采集传感器安装在挖掘机驾驶室内，采集挖掘机装载状态，运送状态，向卡车中卸载状态，卡车的空车和装载状态，卡车车号等视频信号，并将所采集的视频信息转换成DSP可以读取的数字图像，并发送给DSP快速处理器。

另一方面，角度传感器安装在挖掘机上，用于测量挖掘机运载过程所经过的角度并发送到DSP中，以便于DSP对挖掘机运载过程状态进行对比计算。

DSP快速处理器对接收到的视频信号和角度测量信息进行对比，匹配处理，计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的正确判断。并将处理结果通过无线Mesh***发送到总调度室中，以便调度室进行监督和记录，从而实现真个***的监督功能。

本发明实施例还提供了一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控装置，所述装置包括图像采集传感器，角度传感器和快速处理器DSP，其中：

所述图像采集传感器用于采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成所述快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP；

所述角度传感器用于测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；

所述DSP用于接收所述数字图像信息和角度测量信息，并对所接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

所述装置还包括：

无线Mesh***，用于将所述DSP所处理得到的监控结果发送到总调度室中进行监督、记录。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个部分只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

综上所述，本发明实施例实现了露天矿挖掘机装车过程的自动监督，节省了相应的人力物力，提高了露天矿铲装工艺效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法，其特征在于，所述方法包括：

通过图像采集传感器采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP，其中，所述挖掘机装车过程的视频信号包括：挖掘机装车过程的装载状态、运送状态、向卡车中卸载的状态、卡车的空车和装载状态以及卡车的车号；

通过角度传感器测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；

所述DSP接收所述数字图像信息和角度测量信息，对接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果，具体包括：所述DSP将接收到的数字图像信息和角度测量信息读出，与DSP本身存储的标准图像进行对比，依次判断挖掘机铲斗装载，移动运转到卡车所在位置，向卡车中卸载，移动回原装载位置的状态；如果上述四个条件同时满足，则记为装车一次，并计算出一次装车所需的时间；且所述DSP通过所述数字图像信息识别装车的卡车车号，判断卡车的满载程度，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

2.如权利要求1所述基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述DSP所处理得到的监控结果通过无线Mesh***发送到总调度室中进行监督、记录。

3.一种基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控装置，其特征在于，所述装置包括图像采集传感器，角度传感器和快速处理器DSP，其中：

所述图像采集传感器用于采集挖掘机装车过程的视频信号，将所采集的视频信号转换成所述快速处理器DSP能够读取的数字图像，并将该数字图像发送到DSP，其中，所述挖掘机装车过程的视频信号包括：挖掘机装车过程的装载状态、运送状态、向卡车中卸载的状态、卡车的空车和装载状态以及卡车的车号；

所述角度传感器用于测量挖掘机铲斗在装载过程中所转过的角度，并将其发送到所述DSP；

所述DSP用于接收所述数字图像信息和角度测量信息，并对所接收到的数字图像信息和角度测量信息进行对比、匹配处理和计算，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果，具体包括：所述DSP将接收到的数字图像信息和角度测量信息读出，与DSP本身存储的标准图像进行对比，依次判断挖掘机铲斗装载，移动运转到卡车所在位置，向卡车中卸载，移动回原装载位置的状态；如果上述四个条件同时满足，则记为装车一次，并计算出一次装车所需的时间；且所述DSP通过所述数字图像信息识别装车的卡车车号，判断卡车的满载程度，实现对装车次数，装车车号，装车满载程度，装车时间的判断，得出相应的监控结果。

4.如权利要求3所述基于图像的露天矿挖掘机装车过程的监控装置，其特征在于，所述装置还包括：

无线Mesh***，用于将所述DSP所处理得到的监控结果发送到总调度室中进行监督、记录。

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