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专利号: 201811204381X
申请人: 安徽理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于像差分析钻杆节点的地质钻杆进给深度测量系统,其特征在于:包括LED灯、图像处理模块、部件连接模块以及地表固定模块;所述LED灯封装于圆柱型外壳内以及设于系统外侧,直射钻杆表面;所述部件连接模块连接LED灯外壳和图像处理模块外壳,并调节之间角度;所述地表固定模块连接LED灯外壳并悬空固定于地表外端并水平对准钻杆;

所述图像处理模块包括摄像机、处理电路和计算机,所述图像处理模块封装于圆柱型外壳内以及对准钻杆表面;所述摄像机在钻机完成钻孔后的取钻过程中,于出孔处对钻杆连续摄像,自动对比识别钻杆表面前后两帧画面的变化,像差分析钻杆连接处的节点形状,完成钻杆的计数,进而计算出地质钻机钻杆的进给深度,具体包括以下步骤:步骤一,钻杆出孔过程中,将第1根钻杆和第2根钻杆连接处作为测试的起始点,所述摄像机拍下第1帧图像S1作为目标模板,处理电路计数器计1;

步骤二:钻杆在抽出过程中,取得第2帧图像S2,从第2帧图像S2开始,在第2帧图像S2中心提取m*m的子集x2,将子集x2叠放在第1帧图像S1上,则在S1上有一个与子集x2对应的子集x1,把子集x2在平面上逐元平移,得到x2和x1的像素差,得到它们在不同位置的相似度量;

步骤三:设置一个阈值Y,相似度量突变接近阈值Y时,表示搜索到相似程度最高点,也就是像素差为零的钻杆节点位置,处理电路计数器自动加1,未搜索到时,计数器不累加;

步骤四,依次类推,在钻杆出孔过程中,所述摄像机对地质钻机钻杆表面连续拍照,取得第i帧图像Si,在第i帧图像Si中心提取m*m的子集xi,将子集xi叠放在第1帧图像S1上,则在S1上有一个与子集xi对应的子集x1,把子集xi在平面上逐元平移,得到xi和x1的像素差,得到它们在不同位置的相似度量,与阈值Y比较后,判断是否出现钻杆节点,若出现计数器加1;

步骤五:待钻杆消失时,最后1帧图像Send为地质环境本底,相似度量突变为0,计数停止,自动读出计数值N,则钻机钻杆深度为计数器累加值N乘以单个钻杆长度。