生成全景圖像的方法
【專利說明】生成全景圖像的方法
[0001]本發(fā)明涉及用于生成在地下開采中的采礦工作線的全景圖像的方法和裝置。
[0002]現(xiàn)有技術是在地下開采中使用相機，以使得在遠離井下和/或井上時也可將產(chǎn)量以及在采礦時出現(xiàn)的問題可視化。然而迄今為止，相機提供的是在這種情況下很難看清楚的單一圖像。相機通常不可安裝在工作面(Streb)或開采支架(Abbaugestelle)以內的位置，因為這會提供在采煤工作面處失真的圖像。為了將各相機失真的圖像拼接成全景圖，因此需要通過軟件進行復雜的校正，可由人員來對單一圖像進行校正或者當圖形合適時也可通過軟件用清晰可辨的線(這些線隨后必須被并行化)來進行自動校正。但是該方法不適合將視頻圖像實時拼接成全景圖。此外這還需要非常多的相機，其中所有相機的視頻數(shù)據(jù)的信號傳輸同時又是另一個問題。
[0003]因此，本發(fā)明的任務在于，提供用于生成在地下開采中的采礦工作線的全景圖像的方法和裝置，通過所述方法和裝置可在減少技術上的成本的同時還可生成在地下開采中的全景圖像。
[0004]此任務是根據(jù)本發(fā)明所述的方法來實現(xiàn)的，即將多個數(shù)碼的平移式相機沿采礦工作線布置并將其指向采礦工作線，而且在圖像處理單元將平移式相機的圖像合成全景圖像。
[0005]平移式相機在現(xiàn)有技術中是已知的且主要用于建筑攝影領域，以便不失真地拍攝高層建筑。為此通常會使用所謂的平移式物鏡，在其中透鏡組的光軸彼此相對位移，以便由向上重合的下降線生成平行線。對于簡單的CCD相機，則只要將透鏡移向拍攝圖像的芯片就足夠了。
[0006]通過根據(jù)本發(fā)明所述的使用多個沿采礦工作線布置的平移式相機可用簡單的方式在圖像處理單元中將各平移式相機的(運動的或靜止的)圖像合成全景圖像，而且不需要采取復雜的圖像處理程序。
[0007]本發(fā)明有利的實施方式在說明書、附圖以及從屬權利要求中進行了描述。
[0008]根據(jù)第一個有利的實施方式，可將平移式相機布置在節(jié)式支架(Ausbaugestelle)的頂蓋上。這時可能有利的是，將相機安裝在盡可能遠離采煤工作面的防護板頂蓋上，即安裝在頂蓋的遠離采礦工作線邊緣上。此外還可能有利于降低材料成本的是，不將平移式相機布置在每個節(jié)式支架上而是布置在不直接相鄰布置的節(jié)式支架上，例如每隔一個或每隔兩個節(jié)式支架布置平移式相機。
[0009]由于在開采運行期間，單個節(jié)式支架會執(zhí)行推進過程，所以在這種情況下節(jié)式支架與采礦工作線之間的距離會改變。因此可能有利的是，在圖像處理單元中將至少一個平移式相機的圖像在邊緣側剪裁掉，以補償在相機與采礦工作線之間變化了的距離，旨在將相應相機的圖像重新無縫地嵌入全景圖像中。
[0010]根據(jù)一個有利的實施方式，由相應的節(jié)式支架的行進機構的行程中計算出邊緣側的圖像剪裁部分，其中平移式相機位于所述節(jié)式支架上。因此通過所述行程可計算出在相機與采煤工作面之間的距離，從而也可計算出圖像所需的剪裁部分，其會產(chǎn)生沒有圖像跳躍的全景圖像。
[0011]根據(jù)另一個有利的實施方式，工作面控制裝置可將信息輸送給圖像處理單元，即開采設備位于開采工作線沿線的哪一個實際位置和/或工作面節(jié)式支架在哪些位置上是活動的。通過工作面控制裝置的所述一體化來創(chuàng)建智能圖像控制裝置，通過其可減少待處理和待傳輸?shù)膱D像和視頻數(shù)據(jù)的量。當工作面控制裝置已知開采設備在哪一個防護板區(qū)域中工作(通過傳感器來進行測量或者也可通過與開采設備的控制裝置通信來獲得)以及在單個節(jié)式支架在開采工作線沿線的哪一個區(qū)域是活動的，即會被移動時，可借助工作面控制裝置有針對性地在單個相機中啟動視頻傳輸而其它相機只可查詢一張靜止圖像。由此可有針對性地調整并優(yōu)化各相機的圖像速率或圖像重復率，以便相比于全部相機的連續(xù)視頻傳輸大大地降低圖像數(shù)據(jù)速率。因此圖像處理單元可根據(jù)各平移式相機的工作面控制裝置的信息來查詢靜止圖像和/或具有低重復率的視頻圖像和/或具有高重復率的視頻圖像。具有快速運動和行動(開采設備的通過，運動的節(jié)式支架)的區(qū)域可用高重復率進行傳輸。慢速運動，例如運輸機的移動，可用小的重復率來進行傳輸或查詢。最后可將靜止區(qū)域(其中沒有防護板功能被激活)用單個靜止圖像來進行傳輸，由此一來觀看者在屏幕上還是會得到整體視頻全景的印象。
[0012]根據(jù)另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于實施前述方法的裝置。
[0013]下面只示例性地借助有利的實施方式并參考附圖來對本發(fā)明進行描述。圖中顯示:
[0014]圖1為多個相鄰布置的平移式相機且及其所屬圖像場的示意圖；
[0015]圖2為使用傳統(tǒng)相機的、對應于圖1的圖像。
[0016]圖1示意性且簡化地示出了相鄰布置的工作面節(jié)式支架的多個控制裝置10至14，其中為了簡化描述沒有將各工作面節(jié)式支架顯示出來。在每個節(jié)式支架處，分別將平移式相機20、22和24安裝在盡可能遠離開采工作線的節(jié)式支架的頂蓋上，其中在圖1中示出了三個平移式相機的圖像場。用平移式相機20至24拍攝的圖像可直接拼接成開采工作線或采煤工作面的完整圖像，其中只有側面需要裁剪。
[0017]與此相反，圖2示出了使用傳統(tǒng)相機的、對應于圖1的圖像。這里有必要進行復雜的校正，以生成全景圖像。
[0018]在所示實施例中，僅僅為了便于說明，將平移式相機安裝在每個工作面節(jié)式支架上。然而實際上僅僅在每隔一個節(jié)式支架或每隔兩個節(jié)式支架上安裝相機就夠了。
[0019]當節(jié)式支架(其上有相機)行進時，在相機與開采工作線之間的距離會改變。但是(未被示出的)防護板控制裝置中的行進機構的行程是已知的，因為該行程通常是用測距系統(tǒng)(如測控桿、霍爾傳感器或超聲波傳感器)來測量的，并且是自動化的工作面控制裝置最重要的測量參數(shù)之一。通過所述行程會得知在相機與采煤工作面之間的距離并計算出需要的圖像剪裁，由此可使所屬相機的圖像無縫地與相鄰圖像匹配。
【主權項】
1.一種用于生成在地下開采中的采礦工作線的全景圖像的方法，其特征在于，將多個數(shù)碼平移式相機沿采礦工作線布置并將所述多個數(shù)碼平移式相機指向所述采礦工作線，而且在圖像處理單元中將所述平移式相機的圖像合成全景圖像。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述平移式相機安裝在節(jié)式支架的頂蓋的、遠離采礦工作線的邊緣，其中所述節(jié)式支架特別是不直接相鄰布置的。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述圖像處理單元中將至少一個平移式相機的圖像在邊緣側剪裁掉。
4.如前述權利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，由所述平移式相機位于其上的相應的節(jié)式支架的行進機構的行程計算出邊緣側的圖像剪裁部分。
5.如前述權利要求中至少一項所述的方法，其特征在于，工作面控制裝置將信息輸送給所述圖像處理單元，即開采設備位于哪一個實際位置和/或工作面節(jié)式支架在哪些位置上是活動的。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述圖像處理單元根據(jù)所述工作面控制裝置的信息來改變由至少一個平移式相機查詢的圖像信息的重復率。
7.如前述權利要求5或6中至少一項所述的方法，其特征在于，所述圖像處理單元根據(jù)各平移式相機的信息來查詢靜止圖像和/或具有低重復率的視頻圖像和/或具有高重復率的視頻圖像。
8.一種用于實施前述權利要求中至少一項所述方法的裝置，其特征在于，多個沿采礦工作線布置且指向所述采礦工作線的數(shù)碼平移式相機連接在圖像處理單元上，在所述圖像處理單元中將各平移式相機的圖像合成全景圖像。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述平移式相機布置在特別是不直接相鄰布置的節(jié)式支架的頂蓋上，而且所述圖像處理單元與工作面控制裝置相連，所述工作面控制裝置至少提供有所述關節(jié)式支架的行進機構的行程的信息。
10.如前述權利要求8或9中至少一項所述的裝置，其特征在于，所述圖像處理單元根據(jù)不同的重復率將平移式相機的圖像合成全景圖像。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生成全景圖像的方法。其中，對于用于生成在地下開采中的采礦工作線的全景圖像的方法，將多個數(shù)碼平移式相機沿采礦工作線布置并在圖像處理單元將圖像合成全景圖像。
【IPC分類】H04N5-247, H04N7-18
【公開號】CN104754299
【申請?zhí)枴緾N201410820468
【發(fā)明人】馬丁·路透
【申請人】瑪珂系統(tǒng)分析和開發(fā)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月25日
【公告號】DE102013114998A1