技術(shù)特征：

1.一種四點式掘進機自動定位定向方法，其特征在于：基于機器視覺技術(shù)的四點法獲得掘進機機身空間位置和姿態(tài)參數(shù)；具體方法為：在掘進機機身上表面選取四個特征點，將視覺定位定向儀安裝在掘進機后方巷道頂板上，利用視覺定位定向儀中的工業(yè)智能攝像機對在掘進機上選定的四個特征點成像，分析特征點圖像與已知的四個特征點之間的相對位置關(guān)系，計算得到掘進機在工業(yè)智能攝像機坐標系中的空間位置及空間姿態(tài)的偏轉(zhuǎn)角、橫滾角、俯仰角、機身的橫向偏移量、機身的縱向偏移量和機身到工業(yè)智能攝像機的距離六個參數(shù)，通過標定工業(yè)智能攝像機與視覺定位定向儀上的激光器之間的相對位置關(guān)系，將掘進機在工業(yè)智能攝像機坐標系中的空間位置和姿態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換到代表巷道設計基準下的掘進機空間位置和姿態(tài)參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四點式掘進機自動定位定向方法，其特征在于：所述四個特征點取在掘進機機身的上表面，呈“口”字形分布，且四點相對于掘進機機身縱向軸線對稱。

3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四點式掘進機自動定位定向方法，其特征在于：所述掘進機在工業(yè)智能攝像機坐標系中的偏轉(zhuǎn)角、橫滾角、俯仰角、機身的橫向偏移量、機身的縱向偏移量和機身到工業(yè)智能攝像機的距離的計算方法為：

機身與工業(yè)智能攝像機之間距離根據(jù)

計算出，各特征點A、B、C、D 在工業(yè)智能攝像機坐標系中的橫向縱向二維空間坐標根據(jù)

計算出，AB 和CD 的中點M、N 的橫向縱向二維空間坐標根據(jù)

計算出，將MN 投影在水平面上，則MN，即掘進機機身中軸線在工業(yè)智能攝像機坐標系中的偏轉(zhuǎn)角根據(jù)

計算出；將MN 投影在鉛垂面上，則機身俯仰角根據(jù)

計算出；A、B 的像點在工業(yè)智能攝像機坐標系中與其橫軸的夾角即為掘進機機身的橫滾角；

以MN 的中點為機身中心，則機身的縱向偏移、橫向偏移、與工業(yè)智能攝像機之間的距離即掘進機機身的空間位置坐標(x, y, z)根據(jù)

可計算出；

其中：A、B、C、D 為選定的特征點，、、、分別為A、B、C、D的像，AB、CD為機身特征點間距，MN為AB、CD的中點連線，f為工業(yè)智能攝像機鏡頭焦距。