基于煤礦工作面條件的多通道圖像采集系統(tǒng)設(shè)計

崔懷兵

摘要：為提高煤礦工作面突發(fā)事故后的快速評估以及工作面惡劣環(huán)境下的風(fēng)險評估，確保工作面安全生產(chǎn)，設(shè)計一款基于攝像機(jī)陣列的視頻裝備，以實(shí)現(xiàn)工作面惡劣環(huán)境下結(jié)構(gòu)病害的快速精確檢測。該文在分析工作面工作環(huán)境的基礎(chǔ)上，提出攝像機(jī)陣列的設(shè)計方案；為適應(yīng)在大粉塵、近距離、大視場檢測，系統(tǒng)采用攝像頭是帶照明的微型內(nèi)窺鏡；為減小后期圖像拼接的壓力，本系統(tǒng)采用Matrox _morphis_qxt圖像采集卡，配合磁盤陣列RAID系統(tǒng)以達(dá)到同步采集、實(shí)時傳輸、快速存儲；最終通過圖像拼接技術(shù)，恢復(fù)被測工作面現(xiàn)場的表觀全貌圖。

關(guān)鍵詞：工作面；大視場；Matrox _morphis_qxt采集卡；同步采集；圖像拼接

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）35-8518-02

煤礦井下生產(chǎn)條件惡劣，特別是在工作面。其地質(zhì)條件惡劣、能見度低、粉塵霧氣大、空間狹小、到處存在安全隱患。基于此種情況，該文設(shè)計出一款基于微型數(shù)碼攝像陣列的惡劣工作面環(huán)境下的快速檢測裝備。爭取做到32及以上通道，實(shí)現(xiàn)各通道攝像頭同步抓圖，每秒4幀，RGB圖像，640*480，并且以BMP格式的非壓縮格式保存到PC機(jī)硬盤中。最終通過圖像拼接技術(shù)，對多通道采集的圖像進(jìn)行拼接，恢復(fù)被測惡劣環(huán)境工作面的表觀全貌圖。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1攝像機(jī)陣列設(shè)計

針對井下工作面環(huán)境粉塵大、潮濕、光線不足等條件，本方案采用帶照明的微型內(nèi)窺鏡作為圖像采集攝像頭。用微型內(nèi)窺鏡做成一個近距離大視場的采集陣列，可以做到比單個攝像頭測量時，空間分辨率以及對環(huán)境能見度的適應(yīng)能力都提高數(shù)倍。……