典型文献
基于单目视觉的钻杆位姿识别技术研究
文献摘要：
钻杆自动装卸技术作为智能钻探装备领域的关键技术,制约着煤矿井下钻探装备的自动化和智能化发展,现有钻杆自动装卸系统主要依靠机械结构和接近开关进行定位,存在定位精度差自动化程度低的问题.针对此问题,提出一种基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法,利用摄像机拍摄含有合作目标的图像,解算摄像机与合作目标之间的相对距离和姿态,通过固定坐标变换,推导钻杆相对于机械手的位姿,引导机械手进行钻杆自动装卸.首先,确定系统总体方案,利用小孔成像原理和张正友标定法建立摄像机成像数学模型,求解摄像机内外参数;然后,使用棋盘格标定板作为被测钻杆的合作目标,根据小孔成像模型和空间成像关系,建立空间任意平面的单目测距模型,计算得到相机光心与合作目标点的距离;最后,通过摄像机成像模型得出合作目标的姿态矩阵,结合摄像机内外参数,经坐标转换求解得到合作目标在世界坐标系中的姿态矩阵,再通过固定坐标变换完成钻杆位姿识别.为验证算法准确性,在室内进行了钻杆位姿识别试验,试验中对每张现场图片进行重复测距与姿态估计,结果显示钻杆距离识别偏差在0.12％之内,钻杆姿态识别偏差在1.08％之内,满足钻杆自动装卸精度要求.试验结果表明,基于单目视觉技术的钻杆位姿识别算法真实有效,利用该算法可实现钻杆定位智能识别,提高钻杆自动装卸精度和钻探装备的智能化水平.
文献关键词：
钻杆;位姿识别;视觉技术;单目视觉;测距模型;煤矿智能化
中图分类号：
作者姓名：
马斌;彭光宇
作者机构：
中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安 710077
文献出处：
引用格式：
[1]马斌;彭光宇-.基于单目视觉的钻杆位姿识别技术研究)[J].煤田地质与勘探,2022(10):171-178
A类：
B类：
单目视觉,钻杆,位姿识别,识别技术研究,自动装卸,装卸技术,智能钻探,钻探装备,装备领域,煤矿井下,井下钻探,智能化发展,装卸系统,机械结构,接近开关,关进,定位精度,视觉技术,识别算法,摄像机,合作目标,相对距离,坐标变换,机械手,引导机械,总体方案,小孔成像原理,张正友标定,机内,棋盘格标定板,成像模型,单目测距模型,光心,标点,坐标转换,世界坐标,坐标系,别试,每张,现场图,复测,姿态估计,姿态识别,精度要求,真实有效,智能识别,智能化水平,煤矿智能化
AB值：
0.300923
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