CN105120209B - 综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法和系统。所述矿用摄像仪跟机拍摄方法包括：采集采煤机的实际运动信息；分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息；分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度。通过本发明方案，在采煤机井下左右移动生产过程中，综采工作面中矿用摄像仪能够对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄，消除采煤机采煤过程中的拍摄死角问题，并且减少了对采煤机视频监控的系统成本。

Description

综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法及系统

技术领域

本发明涉及综采监控领域，特别是涉及监控采煤机状态的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法及系统。

背景技术

目前，随着国家煤矿综采自动化建设水平的不断提高，国家更加注重煤矿人员及生产设备的安全状况，而采煤机作为综采工作面最为重要生产设备，是井下煤矿视频监控系统必须监视的设备。如图1、2所示，通常综采工作面包括采煤机、矿用摄像仪、液压支架以及信息传输系统，矿用摄像仪安装在液压支架的顶梁内侧，采煤机移动采煤过程中，通过矿用摄像仪对采煤机进行实时视频跟踪。

在煤矿监视领域，矿用摄像仪的拍摄方式大多是定点定焦拍摄，在采煤机井下左右移动生产过程中，若综采工作面的矿用摄像仪安装数量过少，会存在拍摄死角的问题，导致采煤机的部分运动区域拍摄不到，不能全方位实时记录采煤机的工作情况；若安装矿用摄像仪数量过多，则会带来系统成本的增加。

另一方面，现有具备云台的矿用摄像仪，一般也只是通过接受外部系统设备命令信息控制云台转动，进而调整矿用摄像仪的拍摄角度。这里的外部系统设备命令是需要人为判断和操作控制的，易出现误差和延迟，导致矿用摄像仪拍摄到的采煤机图像与采煤机的实际运动状态不协调，无法真实反映采煤机的工作情况。

发明内容

基于此，本发明提供一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法及系统，能够有效解决综采工作面中采煤机视频监控死角及系统监控成本问题。

本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，包括：

采集采煤机的实际运动信息；

分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息；

分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度。

在一优选实施方式中，在采集采煤机的实际运动信息同时，还包括：

获取采煤机的左滚筒位置信息和右滚筒位置信息；

所述采集采煤机的实际运动信息之后，还包括：

判断所述采煤机的左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内；

若判断结果为是，调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述采煤机的左滚筒/右滚筒。

在一优选实施方式中，在采集采煤机的实际运动信息同时，还包括：

获取综采工作面液压支架的位移信息；

所述采集采煤机的实际运动信息之后，还包括：

由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离；

根据所述距离的变化情况调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

在一优选实施方式中，所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；

找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

在一优选实施方式中，所述采煤机的实际运动信息包括：采煤机左滚筒的实际运动信息或采煤机右滚筒的实际运动信息；

所述采煤机的监控运动信息为：采煤机左滚筒的监控运动信息或采煤机右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，包括：

比对所述采煤机的左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的实际运动信息，分析得出两者的偏差；

根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

在一优选实施方式中，所述运动信息包括：移动方向和移动速度。

在一优选实施方式中，所述根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度之后，还包括：

当所述采煤机的监控运动信息和所述采煤机的实际运动信息一致时，连接综采工作面的监控中心显示系统，对所述矿用摄像仪当前拍摄的图像进行输出显示。

本发明另一方面提供一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，包括：

信息采集模块，用于采集采煤机的实际运动信息；

智能分析模块，用于分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息；

驱动控制模块，用于分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度。

在一优选实施方式中，所述信息采集模块，还用于获取采煤机的左滚筒位置信息和右滚筒位置信息；

所述智能分析模块，还用于判断所述采煤机的左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内；

所述驱动控制模块，还用于当所述智能分析模块的判断结果为是时，调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述采煤机的左滚筒/右滚筒。

在一优选实施方式中，所述信息采集模块，还用于获取综采工作面液压支架的位移信息；

所述智能分析模块，还用于由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒的位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离；

所述驱动控制模块，还用于根据所述距离的变化情况调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

在一优选实施方式中，所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；

比对所述各实物的运动特征信息和所述采煤机的实际运动信息，找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

在一优选实施方式中，所述采煤机的实际运动信息包括：采煤机左滚筒的实际运动信息或采煤机右滚筒的实际运动信息；

所述采煤机的监控运动信息为：采煤机左滚筒的监控运动信息或采煤机右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，包括：

比对所述采煤机的左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的实际运动信息，得出两者的偏差；

根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

在一优选实施方式中，所述运动信息包括：移动方向和移动速度。

在一优选实施方式中，所述智能分析模块，还用于当所述采煤机的监控运动信息和所述实际运动信息一致时，连接综采工作面的监控中心显示系统，对所述矿用摄像仪当前拍摄的图像进行输出显示。

实施本发明的上述技术方案的有益效果包括：在采煤机井下左右移动生产过程中，综采工作面中矿用摄像仪能够对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄，提高了综采工作面视频监控系统的自动化水平；相比于矿用摄像仪定点拍摄的方式，扩大了单个矿用摄像仪的拍摄范围，消除采煤机采煤过程中的拍摄死角问题，提升了井下采煤机的全方位实时监控效果；并且减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的系统成本。

附图说明

图1为常见的综采工作面的结构示意图；

图2为图1中矿用摄像仪跟拍采煤机的示意图；

图3为实施本发明综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法的硬件环境示意图；

图4为本发明第一实施例中的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法流程图；

图5为本发明第二实施例中的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法流程图；

图6为本发明第三实施例中的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法流程图；

图7为本发明第三实施例中的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄效果示意图；

图8为本发明第四实施例中的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

如图3所示，实施本发明的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法的硬件环境为综采工作面，该综采工作面包括采煤机、矿用摄像仪、液压支架以及信息传输系统。其中，所述信息传输系统同时与采煤机、液压支架以及矿用摄像仪信号连接，因此信息传输系统可实时采集采煤机、液压支架的状态信息，所述矿用摄像仪可获取由信息传输系统采集的采煤机、液压支架的状态信息。

其中，所述矿用摄像仪包括云台、云台电机、可调焦镜头、镜头调焦电机以及图像处理模块，为了实现本发明的自动跟机拍摄，所述矿用摄像仪至少还应设置有：

一信息采集模块，可与所述信息传输系统进行数据通信；

一智能分析模块，与所述信息采集模块和图像处理模块通信连接；

一驱动控制模块，与所述智能分析模块、云台电机、镜头调焦电机连接。

在采煤机移动采煤过程中，所述矿用摄像仪对采煤机进行实时跟踪拍摄，所述智能分析模块综合分析信息采集模块、图像处理模块发送的数据后，可产生对应的控制信号输出给云台电机和/或镜头调焦电机，进而实现调整云台方向和/或调整镜头焦距的目的。

基于上述硬件环境，以下实施例为例对本发明综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法的实施例进行具体说明。

第一实施例：

如图4所示，本发明第一实施例的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法包括步骤S101～S103，各步骤详述如下：

步骤S101，采集采煤机的实际运动信息。

在本实施例中，矿用摄像仪安装在液压支架的顶梁内侧，采煤机包括左滚筒(前滚筒)和右滚筒(后滚筒)，通过左滚筒和右滚筒带动采煤机整体进行左右移动采煤，即本发明实施例中左滚筒、右滚筒和采煤机整体的运动状态为一致的。由于采煤机的整机长度较大，矿用摄像仪可通过监控采煤机的左滚筒或右滚筒的运动状态，实现对整个采煤机运动状态的监控。具体到本步骤来说，在采煤机左右移动工作过程中，信息传输系统可实时采集采煤机的左滚筒或右滚筒的实际移动方向和实际移动速度，采集频率可根据实际情况进行设定，例如每0.5秒或者每1秒采集一次。

步骤S102，分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息。

在本实施例中，矿用摄像仪的图像处理模块按照一定的频率对镜头前方的实物进行拍摄；智能分析模块分析一预设时间间隔内(例如1秒)矿用摄像仪拍摄的多张图像，可判断出所拍图像中是否存在运动实物，还可得出所述图像中各实物的移动方向、移动速度等运动特征信息，然后通过比对各实物的运动特征信息和所述采煤机的实际运动信息，找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，将该实物识别为所述矿用摄像仪拍摄的目标对象(左滚筒或右滚筒)，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

需要说明的是，本实施例中矿用摄像仪镜头的拍摄频率较高，其在所述预设时间间隔内可拍摄多张图像；另外，上述预设时间间隔的设定还可考虑所述采煤机的实际移动速度，本发明对此不作限定。

步骤S103，分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，目的是使矿用摄像仪拍摄采煤机的监控运动信息和所述采煤机的实际运动信息趋于一致。

第一实施例中，通过云台电机控制云台的转动方向，进而调整矿用摄像仪的拍摄角度。上述步骤S103的具体实现方式可以为，综合分析采煤机的监控运动信息(左滚筒或右滚筒的监控运动信息)、所述采煤机的实际运动信息(左滚筒或右滚筒的实际运动信息)之间的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的云台方向，以实现矿用摄像仪根据采煤机运动状态自动跟机拍摄的目的。

需要说明的是，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的云台方向时，还需考虑矿用摄像仪的镜头角度、镜头与采煤机之间的距离等因素，本发明对具体调整方式不作限定，只要能满足调整的目的是使矿用摄像仪监控到的采煤机监控运动信息能够与所述采煤机的实际运动信息趋于一致。对操作人员而言，通过观察矿用摄像仪视频拍摄到的采煤机图像，便能准确掌握采煤机的井下工作情况。

通过上述第一实施例，在采煤机井下左右移动生产过程中，综采工作面中矿用摄像仪能够对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄，提高了综采工作面视频监控系统的自动化水平；相比于矿用摄像仪定点拍摄的方式，扩大了单个矿用摄像仪的拍摄范围，消除采煤机采煤过程中的拍摄死角问题，提升了井下采煤机的全方位实时监控效果；并且减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的系统成本。

第二实施例：

在第一实施例的基础上，第二实施例还可结合采煤机的位置信息调整矿用摄像仪拍摄角度，以进一步提高了视频监控效果。

参见图5，第二实施例的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法包括如下步骤：

步骤S201，获取采煤机左滚筒或右滚筒的位置信息，以及获取采煤机左滚筒或右滚筒的实际运动信息。

第二实施例中，在采煤机移动采煤过程中，矿用摄像仪信息采集模块获取由信息传输系统实时采集的采煤机左滚筒或右滚筒的位置信息、采煤机左滚筒或右滚筒的移动方向、移动速度等信息。

步骤S202，分析所述左滚筒或右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内，若左滚筒所处位置在所述矿用摄像仪的拍摄范围内，则调整所述矿用摄像仪的拍摄角度使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述左滚筒；若右滚筒所处位置在所述矿用摄像仪的拍摄范围内，则调整所述矿用摄像仪的拍摄角度使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述右滚筒。

第二实施例中，对于有多个矿用摄像仪的综采工作面，通过该步骤可确定出采煤机移动到当前位置适用哪一台矿用摄像仪进行拍摄。具体说明如下：在多个矿用摄像仪同时使用的综采工作面视频监控系统里面，某些区域有可能同时处于多个矿用摄像仪的拍摄范围内，因此综采工作面视频监控中心显示系统须按设定的规则来显示矿用摄像仪拍摄的画面。例如，假如采煤机在向左运动，左滚筒左侧的所有矿用摄像仪此时都自动调整拍摄方向转向最右边，当左滚筒进入第一矿用摄像仪拍摄范围后，先调整该矿用摄像仪的角度，使该矿用摄像仪的拍摄中心正对左滚筒，后立刻连接综采工作面监控中心显示系统，显示此矿用摄像仪的视频画面，一旦左滚筒进入第二矿用摄像仪的拍摄范围内时，第二矿用摄像仪立刻连接综采工作面监控中心显示系统，显示第二矿用摄像仪的视频画面。

作为另一优选实施方式，结合采煤机左滚筒或右滚筒所在位置和运动信息，若检测到采煤机左滚筒或右滚筒正在靠近某矿用摄像仪所负责拍摄的空间范围内时，则调整矿用摄像仪的云台方向，使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述左滚筒/右滚筒。

步骤S203，所述矿用摄像仪拍摄所述左滚筒或右滚筒的图像。

第二实施例中，矿用摄像仪通过可调焦镜头实时获取前方各实物的图像，由于在前一步骤中所述矿用摄像仪的拍摄中心已正对所述左滚筒或右滚筒，因此拍摄的图像中必然包括有采煤机的左滚筒或右滚筒。

步骤S204，分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄到的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；找出其中运动特征信息与采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

第二实施例中，矿用摄像仪可通过一图像处理模块分析一时间间隔内所拍的多张图像中是否存在运动物体，还可分析得到图像中各实物的移动方向、移动速度等运动特征信息。具体图像处理方式可采用现有的图像分析技术，本发明对此不作限定。

第二实施例中，可先计算图像中各运动特征物体的移动方向、移动速度与信息采集模块采集回来的采煤机移动方向、移动速度的匹配度，然后找出其中运动特征信息与采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，将该实物的运动特征信息确定为图像中包含的采煤机的监控运动信息。

步骤S205，比对所述采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息，分析得出两者的偏差；根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

第二实施例中，矿用摄像仪可实时检测所述图像中包含的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息是否一致；若不一致，则根据两者的偏差驱动云台电机，调节云台的转动方向，进而带动矿用摄像仪的拍摄角度，以使其拍摄的采煤机的监控运动信息与采煤机的实际运动状态趋于一致；当检测到所述采煤机的左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息一致时，则与综采工作面的顺槽监控中心的显示系统进行连接，使监控中心的显示画面为当前矿用摄像仪的画面；并且进一步的，自动驱动云台电机，调节云台的转动方向使矿用摄像仪的拍摄角度与画面中采煤机的移动方向、移动速度保持协同一致，从而实现矿用摄像仪自动跟踪采煤机的拍摄效果。

需要说明的是，一般情况下采煤机还设有左摇臂、右摇臂，且左摇臂位于左滚筒内侧用于连接左摇臂和采煤机本体，右摇臂位于右滚筒内侧用于连接右摇臂和采煤机本体。因此，本发明实施例中系统跟机拍摄的目标除了上述的左滚筒/右滚筒，还可以包括左摇臂/右摇臂。对左摇臂/右摇臂的跟机拍摄方法与上述对左滚筒/右滚筒的跟机拍摄方法原理相同，具体实施方式可参考上述对左滚筒/右滚筒的跟机拍摄方法。

通过上述第二实施例，在采煤机井下左右移动生产过程中，综采工作面中矿用摄像仪能够对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄，提高了综采工作面视频监控系统的自动化水平；相比于矿用摄像仪定点拍摄的方式，扩大了单个矿用摄像仪的拍摄范围，消除采煤机采煤过程中的拍摄死角问题，提升了井下采煤机的全方位实时监控效果；并且减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的系统成本；并且矿用摄像仪还能够自动根据采煤机左右滚筒的位置调整拍摄角度，保证采煤机左右滚筒很好的落入矿用摄像仪的拍摄范围内，进一步提高了实时跟机拍摄的效果。

第三实施例

在采煤机左右移动工作过程中，若出现液压支架前移，会导致矿用摄像仪与所需重点监视的采煤机滚筒间的焦距不断变化，影响矿用摄像仪拍摄采煤机滚筒的清晰度。基于此，第三实施例与上述第一实施例、第二实施例不同之处包括：针对在采煤机左右移动工作过程中出现液压支架前移的情况，提供了一种矿用摄像仪自动调焦的方法。

参见图6，下面对第三实施例的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法进行详细说明。包括步骤：

步骤S301，获取采煤机左滚筒和右滚筒的位置信息、采煤机左滚筒或右滚筒的实际运动信息、液压支架的位移信息。

通常情况下，井下工作面采煤过程中，每割一刀煤，液压支架会往前移动一次。第三实施例中，液压支架的位移信息可通过液压支架推移杆行程反应出来。

步骤S302，分析采煤机左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内，若是，则调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述左滚筒/右滚筒。

步骤S303，所述矿用摄像仪通过可调焦镜头拍摄前方各实物的图像。

步骤S304，分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄到的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；找出其中运动特征信息与采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

步骤S305，比对所述采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息，分析得出两者的偏差；根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

第三实施例中，当检测到所述采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息一致时，连接综采工作面的顺槽监控中心的显示系统，使监控中心的显示画面为当前矿用摄像仪的画面；同时，自动驱动云台电机调节云台的转动方向，带动矿用摄像仪转动拍摄方向，使其与画面中采煤机的移动方向、移动速度保持协同一致。

步骤306，由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒的位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算出所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离，根据所述距离的变化情况适应性调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

第三实施例中，分析采煤机的实际运动信息，得出采煤机左右移动距离，结合采煤机左滚筒或者右滚筒的位置信息、液压支架位移情况可间接得出矿用摄像仪与采煤机左滚筒或者右滚筒之间直线距离；若发现距离变化时，则自动驱动镜头调焦电机调大/调小可调焦镜头的焦距，例如，距离变大时调大镜头焦距，距离变小时调小镜头焦距，以使矿用摄像仪拍摄图像的清晰度达到最佳。

如图7所示，采煤机向右移动采煤，采煤机右滚筒的初始位置A，初始时矿用摄像仪与采煤机右滚筒之间距离为L1。在采煤机向右移动采煤过程中，液压支架发生前移，采煤机右滚筒的实时位置为位置B，此时矿用摄像仪与采煤机右滚筒之间距离变为L2。对比L1与L2，若两者不同，则在向右调整矿用摄像仪的拍摄角度的同时，对应调整矿用摄像仪的镜头焦距，以保证矿用摄像仪拍摄图像的清晰度。

通过上述第三实施例，在采煤机井下左右移动生产过程中，综采工作面中矿用摄像仪能够对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄，提高了综采工作面视频监控系统的自动化水平；相比于矿用摄像仪定点拍摄的方式，扩大了单个矿用摄像仪的拍摄范围，消除采煤机采煤过程中的拍摄死角问题，提升了井下采煤机的全方位实时监控效果；并且减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的系统成本；进一步地，采煤机左右移动工作过程中若出现液压支架前移，可自动调整矿用摄像仪镜头的焦距，以保证井下拍摄清晰度。

以下为本发明提供的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统的实施例。所述系统实施例与上述方法实施例属于同一构思，系统的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述方法实施例。

第四实施例

如图8所示，第四实施例的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统包括信息采集模块410、智能分析模块420以及驱动控制模块430，各模块具体说明如下：

所述信息采集模块410，用于采集采煤机的实际运动信息。

本实施例中，所述信息采集模块410获取综采工作面的信息传输信息实时采集的采煤机的实际运动信息，包括采煤机左滚筒或右滚筒的移动方向和移动速度等。具体可参考上述第一实施例所述，不做赘述。

所述智能分析模块420，用于分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息。

第四实施例中，可通过分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息，然后比对所述各实物的运动特征信息和所述采煤机的实际运动信息，找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定出该实物的运动特征信息即为所述图像中包含的采煤机的监控运动信息。

需要说明的是，本实施例中一个矿用摄像仪监控的目标对象实际上是采煤机的左滚筒或者右滚筒，上述的采煤机的监控运动信息实际上为：采煤机左滚筒或右滚筒的监控运动信息。具体可参考上述第一实施例所述，不做赘述。

所述驱动控制模块430，用于分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度。

本实施例中，通过比对所述图像中包含的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息，智能分析得出两者的偏差；根据所述偏差可调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

通过上述第四实施例的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，实现了矿用摄像仪基于采煤机运动状态的自动跟机拍摄，减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的成本，并提升了监控效果。

第五实施例

在上述第四实施例的基础上，第五实施例的不同之处包括：

其中，上述信息采集模块410，还用于获取采煤机的左滚筒位置信息和右滚筒位置信息；上述智能分析模块420，还用于判断所述左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内；上述驱动控制模块430，还用于当所述智能分析模块420的所述判断结果为是时，调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述左滚筒/右滚筒。

进一步地，上述智能分析模块420，还用于当所述采煤机的监控运动信息和所述实际运动信息一致时，连接综采工作面的监控中心显示系统，对所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机的图像进行输出显示。

通过第五实施例的矿用摄像仪跟机拍摄系统，减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的成本，提升视频监控效果；并无需外部设备或人工辅助调控，极大减少了系统误差及延迟性。

第六实施例

第六实施例与上述第四、第五实施例的主要不同之处在于，针对在采煤机左右移动工作过程中出现液压支架前移的情况，可自动调整矿用摄像仪的镜头焦距，保证拍摄图像的清晰度。

具体地，在上述第四、第五实施例基础上，第六实施例的不同之处还包括：

其中，上述信息采集模块410，还用于获取综采工作面液压支架的位移信息；上述智能分析模块420，还用于由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒的位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算出所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离变化情况；上述驱动控制模块430，还用于根据所述距离变化情况适应性调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

通过第六实施例的矿用摄像仪跟机拍摄系统，减少了整个综采工作面对采煤机视频监控的成本，提升视频监控效果，无需外部设备或人工辅助调控，极大减少了系统误差及延迟性；并且可自动完成调焦过程，保证了拍摄的清晰度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，包括：

采集采煤机的实际运动信息；

分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息；

分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度；

所述采煤机的实际运动信息包括：采煤机左滚筒的实际运动信息或采煤机右滚筒的实际运动信息；

所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，包括：

分析矿用摄像仪对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄的图像；

所述得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

得出所述图像中包含的采煤机的左滚筒的监控运动信息或右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，包括：

分析所述左滚筒的监控运动信息与所述左滚筒的实际运动信息的偏差，或者，分析所述右滚筒的监控运动信息与所述右滚筒的实际运动信息的偏差。

2.根据权利要求1所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，在采集采煤机的实际运动信息同时，还包括：

获取采煤机的左滚筒位置信息和右滚筒位置信息；

所述采集采煤机的实际运动信息之后，还包括：

判断所述采煤机的左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内；

若判断结果为是，调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述采煤机的左滚筒/右滚筒。

3.根据权利要求1所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，在采集采煤机的实际运动信息同时，还包括：

获取综采工作面液压支架的位移信息；

所述采集采煤机的实际运动信息之后，还包括：

由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离；

根据所述距离的变化情况调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

4.根据权利要求1所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；

找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

5.根据权利要求1所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，

所述采煤机的监控运动信息为：采煤机左滚筒的监控运动信息或采煤机右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，包括：

比对所述采煤机的左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的实际运动信息，分析得出两者的偏差；

根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

6.根据权利要求1至5任一所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，所述运动信息包括：移动方向和移动速度。

7.根据权利要求1至5任一所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄方法，其特征在于，所述根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度之后，还包括：

当所述采煤机的监控运动信息和所述采煤机的实际运动信息一致时，连接综采工作面的监控中心显示系统，对所述矿用摄像仪当前拍摄的图像进行输出显示。

8.一种综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于采集采煤机的实际运动信息；

智能分析模块，用于分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息；

驱动控制模块，用于分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度；

所述采煤机的实际运动信息包括：采煤机左滚筒的实际运动信息或采煤机右滚筒的实际运动信息；

所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，包括：

分析矿用摄像仪对所述采煤机自动进行实时跟机拍摄的图像；

所述得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

得出所述图像中包含的采煤机的左滚筒的监控运动信息或右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，包括：

分析所述左滚筒的监控运动信息与所述左滚筒的实际运动信息的偏差，或者，分析所述右滚筒的监控运动信息与所述右滚筒的实际运动信息的偏差。

9.根据权利要求8所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，所述信息采集模块，还用于获取采煤机的左滚筒位置信息和右滚筒位置信息；

所述智能分析模块，还用于判断所述采煤机的左滚筒/右滚筒所处位置是否在所述矿用摄像仪的拍摄范围内；

所述驱动控制模块，还用于当所述智能分析模块的判断结果为是时，调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪的拍摄中心正对所述采煤机的左滚筒/右滚筒。

10.根据权利要求8所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，所述信息采集模块，还用于获取综采工作面液压支架的位移信息；

所述智能分析模块，还用于由所述液压支架的位移信息、所述采煤机的左滚筒/右滚筒的位置信息、所述采煤机的实际运动信息计算所述矿用摄像仪与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的距离；

所述驱动控制模块，还用于根据所述距离的变化情况调大/调小所述矿用摄像仪的镜头焦距。

11.根据权利要求8所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，所述分析矿用摄像仪拍摄的图像，得出所述图像中包含的采煤机的监控运动信息，包括：

分析预设时间间隔内矿用摄像仪拍摄的多张图像，得出所述图像中各实物的运动特征信息；

比对所述各实物的运动特征信息和所述采煤机的实际运动信息，找出其中运动特征信息与所述采煤机的实际运动信息匹配度最高的实物，确定该实物的运动特征信息为所述采煤机的监控运动信息。

12.根据权利要求8所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，

所述采煤机的监控运动信息为：采煤机左滚筒的监控运动信息或采煤机右滚筒的监控运动信息；

所述分析所述监控运动信息与所述实际运动信息的偏差，根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，包括：

比对所述采煤机的左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机的左滚筒/右滚筒的实际运动信息，得出两者的偏差；

根据所述偏差调整所述矿用摄像仪的拍摄角度，以使所述矿用摄像仪拍摄到的采煤机左滚筒/右滚筒的监控运动信息与所述采煤机左滚筒/右滚筒的实际运动信息趋于一致。

13.根据权利要求8至12任一所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，所述运动信息包括：移动方向和移动速度。

14.根据权利要求8至12任一所述的综采工作面矿用摄像仪跟机拍摄系统，其特征在于，所述智能分析模块，还用于当所述采煤机的监控运动信息和所述实际运动信息一致时，连接综采工作面的监控中心显示系统，对所述矿用摄像仪当前拍摄的图像进行输出显示。