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申请/专利权人：淮北矿业传媒科技有限公司

摘要：本发明涉及煤矿风井无人检测领域，具体为一种煤矿风井内梯子间的梯子检测方法；本发明通过首先针对梯子间拍摄的图像还有大量椒盐噪声的特点进行滤波,实现滤波功能的同时也能保证图像特征边界的清晰度，随后通过过滤窗口获取梯子表面的近景图像，并获取二值图像，随后计算二值图像中前景区域像素点的发射距离，以实现对裂纹特征和煤灰特征的区分，随后将煤灰部分的像素点去除，最后再对被煤灰覆盖而断裂的裂纹特征进行填补，以获得完整的裂纹特征大小，从而保证检测结果输出的裂纹特征的准确性，最终输出含有裂纹特征和裂纹宽度的裂纹图像；解决了煤矿风井梯子间内的一些煤灰区域容易影响系统通过图像准确识别裂纹大小的问题。

主权项：1.一种煤矿风井内梯子间的梯子检测方法，其特征在于，包括：S1、通过巡检设备获取梯子间梯子的现状图像，根据像素点之间像素值的梯度性依次建立各个待滤波像素点的滤波窗口，并以该滤波窗口的像素中值作为该待滤波像素点的像素值进行双边滤波，以获得滤波图像；S2、根据巡检设备拍摄镜头的拍摄距离设置过滤窗口，截取滤波图像中处于过滤窗口内的图像特征以获得标准图像；S3、判断标准图像中是否存在裂纹特征；若是，则进入步骤S4；若否，则输出梯子表面无裂纹的提示信息；S4、对标准图像进行二值处理以获得二值图像，计算二值图像前景区域上的各个像素点沿着其法向量到背景区域所在平面的发射距离，并根据发射距离获得裂纹图像；在步骤S4中，具体包括如下步骤：S41、对标准图像进行二值化处理，将二值化处理后的图像分割为仅包含一个前景区域的若干个二值图像，并获取二值图像上背景区域若干个像素点的坐标；S42、以该若干点为基准拟合获得基准平面，在基准平面上任意选取两个垂直的直线分别建立X轴和Y轴，并以垂直于基准平面并朝向摄像头的一端正向建立与X轴和Y轴相交的Z轴，以获得二值坐标系；S43、根据二值坐标系和二值图像上前景区域的像素点坐标建立前景三维模型；S44、计算前景三维模型上各个像素点沿着该点法向量到基准平面的发射距离；S45、设置发射距离阔值范围，并挑选出二值图像上发射距离处于发射距离阔值范围内的前景区域的像素点以获得裂纹图像；S5、确定裂纹图像中裂纹特征的裂纹边界和裂纹骨架，并计算裂纹特征沿着裂纹骨架的裂纹宽度；S6、选取存在若干个裂纹特征的裂纹图像，计算若干个裂纹特征的裂纹骨架之间的填充骨架，并根据裂纹宽度获取与填充骨架相对应的填充边界；在步骤S6中，具体包括如下步骤：S61、挑选出含有若干个裂纹特征的裂纹图像，以裂纹骨架所在平面建立平面坐标系，计算若干个裂纹特征裂纹骨架端点之间的距离，并通过比较法挑选出端点间距最小的两个裂纹骨架；S62、以像素点的单位长度为步距，依次获取裂纹骨架上像素点的Y坐标，并按照X轴方向分别建立两个裂纹骨架的数据序列；S63、根据两个裂纹骨架的数据序列拟合获得第一轨迹曲线，根据第一轨迹曲线和数据序列中的X轴坐标值计算相对应的Y值，并将Y值依次排列以获得预测序列；S64、将预测序列和数据序列依次差分,并将差分的数值依次排列以获得差值序列；S65、根据比较法挑选出差值序列中的最大值和最小值，并以最大值减去最小值以获得差值区间，并将差值区间等分为若干个状态区间；S66、根据状态区间和差值序列建立差值概率转移矩阵；差值概率转移矩阵的表达式为： 上式中，P表示差值概率转移矩阵，Pmn表示差值从第m个状态区间转移向第n个状态区间的概率；S67、根据第一轨迹曲线、差值概率转移矩阵和状态区间计算两个裂纹骨架之间的像素点坐标以获得填充骨架；两个裂纹骨架之间的像素点坐标的计算公式为： 上式中，Y表示根据两个裂纹骨架之间的像素点的X轴坐标值计算得到的Y轴坐标值，f1表示第一轨迹曲线，PτR表示残差数据从第τ个状态区间转移向第R个状态区间的概率，表示第R个状态区间的区间上下限的平均值；S68、重复步骤S61～S68,直到裂纹图像上仅存在一个裂纹特征；S69、计算各个裂纹图像上的裂纹平均宽度，并根据填充骨架获取与其相对应的填充边界；S7、输出带有裂纹特征的裂纹图像，以及相对应裂纹特征的裂纹宽度。

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