(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210351039.2 (22)申请日 2022.04.02 (71)申请人 中煤 （天津） 地下工程智能研究院有 限公司 地址 300120 天津市红桥区大丰路安 顺大 厦3号楼 申请人 中煤天津设计 工程有限责任公司 　 西安科技大 学 (72)发明人 王利欣　胡成军　张旭辉　潘格格　 李波　杨红强　张超　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 王爱涛 (51)Int.Cl. G06V 10/46(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G06T 7/136(2017.01) (54)发明名称 一种煤矿井下光斑特 征提取方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种煤矿井下光斑特征提取方 法及系统， 属于光斑特征提取技术领域。 先获取 激光指向仪原始图像。 然后对原始图像进行阈值 处理， 得到N个光斑特征轮廓。 最后根据光斑的形 状特征确定划分个数以及筛选条件， 并根据划分 个数将N个光斑特征轮廓进行随机划分， 得到 K个 组合， 根据筛选条件对K个组合进行筛选， 得到激 光指向仪的光斑特征， 进而能够在煤矿井下高粉 尘、 低照度、 背景复杂的工况下， 快速、 稳定、 可靠 的提取光斑特 征。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114693954 A 2022.07.01 CN 114693954 A 1.一种煤矿井下光斑特 征提取方法， 其特 征在于， 所述 提取方法包括： 获取激光指向仪原 始图像； 对所述原 始图像进行阈值处 理， 得到N个光斑特 征轮廓； 根据光斑的形状特 征确定划分个数以及筛 选条件； 根据所述划分个数将N个光斑特征轮廓进行随机划分， 得到K个组合； 每一组合均包括 所述划分个数个光斑特 征轮廓； 根据所述筛 选条件对K个组合进行筛 选， 得到光斑特 征。 2.根据权利要求1所述的提取方法， 其特征在于， 在对所述原始图像进行阈值处理之 前， 所述提取方法还包括： 对所述原 始图像进行畸变矫 正， 得到矫 正图像； 对所述矫正图像进行高斯滤波， 得到滤波输出图像， 并以所述滤波输出图像作为新的 原始图像。 3.根据权利要求1所述的提取方法， 其特征在于， 所述对所述原始图像进行阈值处理， 得到N个光斑特 征轮廓具体包括： 对所述原 始图像进行 取反， 得到取反后图像； 利用六角锥体模型中黑色的HSV值在所述取反后图像 中进行黑色轮廓检测， 得到N个光 斑特征轮廓。 4.根据权利要求3所述的提取方法， 其特征在于， 所述对所述原始图像进行取反， 得到 取反后图像具体包括： 对于所述原始图像中的每一个像素点， 将所述像素点的像素值进行取反， 得到取反后 图像； 所述像素点的像素值和所述像素点的取反后的像素值的和为25 5。 5.根据权利要求1所述的提取 方法， 其特 征在于， 所述 光斑的形状特 征为三角形。 6.根据权利要求5所述的提取方法， 其特征在于， 所述根据光斑的形状特征确定划分个 数以及筛 选条件具体包括： 以所述光斑的形状特 征所包括的顶点个数作为划分个数， 所述划分个数为3； 根据所述光斑的形状特征确定筛选条件， 所述筛选条件包括边长特性、 坐标特性和倾 角特性。 7.根据权利要求6所述的提取方法， 其特征在于， 所述根据所述划分个数将N个光斑特 征轮廓进行随机划分， 得到K个组合具体包括： 将N个光斑特 征轮廓进行随机划分， 每3个光斑特 征轮廓为 一组， 得到K个组合。 8.根据权利要求6所述的提取方法， 其特征在于， 以所述三角形底边的左侧 顶点为起始 点， 逆时针定义所述三角形的三个顶 点分别为A、 B、 C， 三个顶 点的对边长度分别为a， b， c， 顶 点A的坐标为(x1， y1)， 顶点B的坐标为(x2， y2)， 顶点C的坐标为(x3， y3)； 则所述边长特性 为： 0.8≤a/b≤1.2； 所述坐标特性为： x1<x3 <x2； 所述倾角特性 为：‑θ <arctan( (y2‑y1)/(x2‑x1))。 9.根据权利要求8所述的提取方法， 其特征在于， 所述根据所述筛选条件对K个组合进 行筛选， 得到光斑特 征具体包括： 根据所述筛 选条件对K个组合进行筛 选， 确定满足所述筛 选条件的组合；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114693954 A 2判断满足所述筛 选条件的组合的个数 是否大于1； 若否， 则满足所述筛 选条件的组合即为 光斑特征； 若是， 则根据所有满足所述筛 选条件的组合的C点 坐标确定光斑特 征。 10.一种煤矿井下光斑特 征提取系统， 其特 征在于， 所述 提取系统包括： 原始图像获取模块， 用于获取激光指向仪原 始图像； 阈值处理模块， 用于对所述原 始图像进行阈值处 理， 得到N个光斑特 征轮廓； 参数确定模块， 用于根据光斑的形状特 征确定划分个数以及筛 选条件； 划分模块， 用于根据所述划分个数将N个光斑特征轮廓进行随机划分， 得到K个组合； 每 一组合均包括所述划分个数个光斑特 征轮廓； 提取模块， 用于根据所述筛 选条件对K个组合进行筛 选， 得到光斑特 征。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114693954 A 3