溜井全景扫描成像装置及其井壁检测试验

为研究矿石溜放对溜井井壁围岩的磨损破坏规律,保证溜井安全连续稳定生产,需要对溜井井壁进行检测。为实现溜井直径大、有浮石、粉尘多、湿度高和无光源等特殊条件下的井壁安全检测,研制了垂直溜井全景扫描成像装置。该装置采用4台高分辨率工业摄像机目标跟踪技术、4个高照度LED冷光灯照明技术、千兆网数据传输技术、旋转编码器井深定位技术等,实现对井壁全断面、无缝式扫描;通过组合式电缆与自锁绞盘提升系统实现装置提升;通过图像筛选与拼接处理,得到溜井井壁全景图。将该装置应用于矿山溜井进行井壁检测试验,采集到的井壁图像清晰直观,为溜井井壁磨损破坏规律研究、制定和实施溜井检修方案提供了直接依据。试验结果表明,该装置能适用于复杂条件垂直溜井的井壁检测。

溜井全景扫描成像装置在金山店铁矿中的应用

为适应溜井直径大,井内粉尘多、空气湿度大和无光源的特点,自主研发了垂直溜井全景扫描成像装置。该装置自带光源,基于高清晰工业摄像头实现成像,采用千兆网路进行信息传输,通过自锁绞盘控制卷筒实现提升,采用高分辨率旋转编码器实现井深定位。在金山店铁矿停产检修中,使用该装置进行主溜井检测,得到了从-410 m卸矿口至-480m放矿口之间溜井井壁的360°图像。直观地查明了溜井不同深度的井壁磨损、破坏程度,为金山店铁矿溜井安全生产与维修方案制定提供了科学可靠的图像数据。

红外全景扫描跟踪成像系统设计与实现

针对红外搜索跟踪系统中全范围快速搜索和跟踪成像视场不同的问题,采用线列探测器配合高速转台和高均匀性扫描器,设计实现了一种360°全方位搜索和跟踪的成像系统。实验结果表明,该系统成功实现了360°全景扫描,在搜索到目标后可快速转入跟踪成像,由搜索转入跟踪成像状态的稳定时间小于1.94s,系统性能指标达到实用要求。

基于区域分割与融合的全景稳像算法

车载红外全景扫描成像系统具有每列单独成像、360°全方位视场覆盖的特点,从而导致传统的电子稳像算法无法直接适用,因此,提出一种基于区域分割与融合的全景稳像算法。首先,通过局部列偏移调整方法对图像预补偿。接着,以车头前进方向为基准,对全景图像进行区域分割,即前端、右端、后端、左端区域。然后,根据各区域的成像特点,选择不同的稳像模型进行稳像,其中,运动估计环节采用滑窗策略缩短运算时间,运动补偿环节采用未定义区重构方法弥补边界缺失信息。最后,利用局部区域扩展、渐入渐出加权平均融合方式对重叠区域进行区域拼接、融合,保证全景图像无缝拼接。实验结果表明:该算法有效解决了车体行进过程中红外全景扫描系统的稳像问题,稳像关键指标——帧间峰值信噪比(PSNR)可以提高14.7%,运行时间可缩短为传统算法的1/10,基本满足了工程应用的需求。