仪器仪表学报

作者：张旭辉，杨红强，白琳娜，张 超，杨文娟

单位：张旭辉,1. 西安科技大学机械工程学院，2. 陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,,杨红强,1. 西安科技大学机械工程学院,,白琳娜,1. 西安科技大学机械工程学院,,张 超,1. 西安科技大学机械工程学院,,杨文娟,1. 西安科技大学机械工程学院，2. 陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室,

关键词：点线特征;形状模型;线框模型;改进RANSAC;视觉定位

基金：国家自然科学基金青年项目(52104166)、陕煤联合基金(2021JLM-03)项目资助

为解决煤矿井下低照度、高粉尘、多杂光环境中掘进装备位姿测量不易的问题,提出了一种基于改进随机抽样一致性(RANSAC)特征提取的掘进装备视觉定位方法。首先,对矿用防爆相机采集的三激光标靶图像进行预处理,分别建立形状模型与线框模型;其次,根据形状模型以坐标极值为椭圆模型初始点,将前后两次内点差值比值作为最优迭代次数,迭代求取椭圆模型最优参数获得点特征;然后,根据线框模型以像素坐标模为直线模型初始点,利用自适应条件阈值、抽样次数获得线特征;最后,将点线特征作为三点三线位姿解算模型输入,通过空间坐标变换求得掘进装备位姿信息。实验结果表明,在掘进装备距三激光标靶80m范围内,所述视觉定位方法的相对误差为±45mm,可基本满足煤矿井下掘进装备定位需求,为煤矿井下恶劣环境中掘进装备的位姿测量提供一种新的思路。

来源：2022年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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