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龙图腾网获悉山西潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司申请的专利一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120684097B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511078254.X，技术领域涉及：E21B7/04；该发明授权一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统及方法是由孙卫杰;祝岩毅;高怀俊;王晓军;郭岩设计研发完成，并于2025-08-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统及方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统及方法，属于锚杆钻机自动找孔定位技术领域；为了解决锚杆支护时人工操作精度低、效率差以及自动化方案适应性差的技术问题，采用的技术方案为：在锚杆钻机车体上设置有双目视觉相机、激光位移传感器，在锚杆钻机车体内部设置有钻机控制器、倾角传感器、工业交换机、钻机电控箱、通信模块，将钻机控制器通过导线与其他模块或部件相连，在巷道内还设置有定位靶标和无线AP基站，通信模块通过无线网络与无线AP基站无线连接；在控制室内设置有定位控制台，在定位控制台中还设置有定位控制计算机、核心交换机、钻孔定位服务器；本发明应用于锚杆钻机自动找孔定位。

本发明授权一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉的锚杆钻机自动找孔定位系统进行定位的方法，系统包括设置在巷道内的锚杆钻机车体和控制室，其特征在于：在锚杆钻机车体上设置有双目视觉相机、激光位移传感器，在锚杆钻机车体内部设置有钻机控制器、倾角传感器、工业交换机、钻机电控箱、通信模块； 在巷道内还设置有定位靶标和无线AP基站； 所述控制室内设置有定位控制台，在定位控制台中还设置有定位控制计算机、核心交换机、钻孔定位服务器； 包括如下的定位步骤： 步骤一：控制钻机控制器分别接收激光位移传感器和倾角传感器采集的数据，钻机控制器对采集数据进行分析处理后发送至通信模块； 步骤二：控制钻机控制器与钻机电控箱进行数据通信，获取钻机的运行参数，并将钻机的运行参数发送至通信模块； 其中，获取的运行参数包括钻头转速ω、进给速度v，定义满足ω=kv，其中k为材料相关系数； 步骤三：控制钻机控制器接收双目视觉相机采集的图像数据并进行预处理，包括图像二值化、图像增强、立体校正处理； 步骤四：控制通信模块通过无线AP基站与控制室内设置的核心交换机进行数据通信； 步骤五：控制巷道内设置的定位靶标将位置参数通过无线网络实时发送给无线AP基站； 步骤六：通过锚杆钻孔机器人的结构参数和坐标轴之间的变换关系，估算出采集距离，计算采集图像时摄像机位置与靶标之间的空间距离，具体方法为： 基于各坐标系的转换关系，得到摄像机坐标系与机身坐标系之间的转换关系，并通过机身定位的方法，实时获得摄像机坐标系在世界坐标系中的三维坐标； 分别构建照相机坐标系、基准坐标系、世界坐标系： 其中，定义照相机坐标系中照相机平面上A点的空间坐标为CA=x1,y1,z1，并将其转换为世界坐标系WA=x2,y2,z2中的坐标，转换公式为： ； 其中，表示相机坐标系与机身坐标系之间的转换关系，而表示机身坐标系与世界坐标系之间的转换关系； 定义靶标上B点在世界坐标系中的坐标为WB=x3,y3,z3，其中x3和y3为未知数； 采集距离可近似表示为摄像机上A点与钢带上B点之间的距离，表达式为： ； 为减轻X轴和Y轴之间的差异造成的影响，引入衰减系数β，则空间距离的计算公式为： d=βd1=1.1|z2-z3|； 步骤七：利用采集距离与图像中锚杆钻孔半径之间的函数关系，确定任意距离上锚杆钻孔的半径，进而确定锚杆钻孔的中心坐标和最大最小半径，具体方法为： 基于步骤六完成对靶标的轮廓拟合，为补偿相机与靶标的距离影响靶标之间的中心距，采用以下补偿规则进行处理： ； 其中，xi和yi表示图像中第i个靶标的坐标； 步骤八：根据锚杆钻孔的最大最小半径的几何约束条件，利用半径参数自适应调整的Hough变换对钢带上的锚杆钻孔进行检测，利用线性斜率和几何约束实现锚孔轮廓的立体匹配； 步骤九：根据双目视觉定位原理确定锚孔中心在摄像机坐标系中的空间坐标； 步骤十：锚杆钻机车体根据确定的锚孔中心空间坐标，将锚杆发射安装进相应的锚孔中。

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