CN114922667A - 基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法 - Google Patents

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CN114922667A CN202210611392.XA CN202210611392A CN114922667A CN 114922667 A CN114922667 A CN 114922667A CN 202210611392 A CN202210611392 A CN 202210611392A CN 114922667 A CN114922667 A CN 114922667A
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赵国瑞
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文治国
韩哲
李世军
赵叔吉
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Abstract

本申请公开了基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法，所述系统包括：合作标靶、直线度检测摄像头、边缘计算终端、数据传输装置、液压支架电液控制系统及数字推移油缸；其中，所述合作标靶安装在各液压支架的底座前过桥上且贴有反光标识物；所述直线度检测摄像头安装在综采工作面液压支架的顶部且其视场朝向液压支架方向；所述边缘计算终端确定控制的目标距离；所述液压支架电液控制系统控制各液压支架进行移动；所述数字推移油缸监测数字推移油缸的移动和压力信息。本发明提供的技术方案，可实现液压支架直线度的自动检测和自动调整控制，且不需要人工干预，调直精度高。

Description

基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法
技术领域
本申请涉及煤矿智能开采技术领域，尤其涉及基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法。
背景技术
煤矿综采技术是当前煤炭生产的重要技术，综采工作面智能化、无人化是当前煤矿开采技术的发展方向。随着工作面智能化水平的不断提高，综采工作面已实现自动跟机移架，实现工作面自动化割煤。但在采煤过程中，要求工作面具有较好的直线度，以保证采煤机割煤质量。因此综采工作面直线度检测与自适应调控系统成为综采智能化发展的重点与难点。目前对于工作面自动调直技术的研究，多集中在刮板机输送机姿态反馈上。发明专利CN111674838B提出了一种基于空间位置信息捕捉的刮板输送机机身自动调直装置及方法，可直接测量刮板输送机机身直线度的相关数据，并根据此数据对刮板输送机机身进行调直，从而实现刮板输送机的设备自主感知、自主分析以及快速响应机身调直的目的。发明专利CN111441812A公开了一种基于惯导系统的煤矿综采工作面自动调直系统及方法，利用惯导系统测量刮板输送机的直线度，从而计算处每个液压支架修正量和液压支架实际移架距离，通过CAN网将移架控制指令发送给每台液压支架上的电液控制器进行移架控制，完成综采工作面自动调直。发明专利CN105000328A利用安装在两架液压支架之间的弹性杆测量液压支架拉架后的直线度，从而实现刮板输送机机身自动调直。发明专利CN112324483A提出了一种液压支架自动调直系统及刮板输送机随从调直系统，通过红外线距离传感器采集液压支架与煤壁之间、刮板输送机与液压支架之间的距离并传输给控制器，通过控制器的控制实现刮板输送机与液压支架的移动和调直。
上述技术的研究主要集中在对刮板输送机或者液压支架的直线度检测上，在对于直线度的控制，主要在推溜过程进行补偿控制，保障刮板输送机平直。传统的直线度检测与控制方法主要存在以下问题：(1)传统检测方法主要检测刮板输送机直线度，虽反映工作面直线度趋势，但对于直线度控制缺乏直接控制变量，控制效果难以保证。(2)现有直线度控制方法均在刮板推移过程中进行控制，由于刮板由多节连接，彼此之间相互限位，可调控范围有限。(3)现有直线度控制过程缺乏反馈，仅通过定时控制数字推移油缸运动行程，超调量大，控制精度无法保证，需要人工干预。因此亟需提出一种可以精确控制综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法。
发明内容
本申请提供基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法，以至少解决相关技术中的不能够自动精确的进行综采工作面液压支架自动调直的技术问题。
本申请第一方面实施例提出一种基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统，所述系统包括：合作标靶、直线度检测摄像头、边缘计算终端、数据传输装置、液压支架电液控制系统及数字推移油缸；
所述合作标靶安装在各液压支架的底座前过桥上且所述合作标靶上张贴有反光标识物；
所述直线度检测摄像头安装在综采工作面液压支架的顶部且所述摄像头视场朝向液压支架方向，用于采集所述液压支架上合作标靶的图像信息并将所述信息发送到边缘计算终端；
所述边缘计算终端，用于接收所述直线度检测摄像头发送的液压支架的图像信息，并根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，以及基于所述各液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后将所述下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到数据传输装置；
所述数据传输装置，用于接收所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，并将接收到的所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到液压支架电液控制系统；
所述液压支架电液控制系统，用于接收所述数据传输装置发送各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后基于所述接收到的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动；
所述数字推移油缸，用于检测数字推移油缸的实时移动信息压力信息，并将所述实时移动信息和压力信息发送到液压支架电液控制系统，实现闭环控制。
本申请第二方面实施例提出一种基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制方法，所述方法包括：
步骤S1：利用直线度检测摄像头采集液压支架上合作标靶的图像信息，并将所述信息发送到边缘计算终端；
步骤S2：边缘计算终端根据合作标靶图像信息计算各合作标靶在相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；
步骤S3：计算所采集的每幅图像信息中各合作标靶的位姿转换关系，获取每幅图像信息中合作标靶参考坐标系到图像参考坐标系的转移矩阵；
步骤S4：各边缘计算终端相互通信，获取综采工作面全局各合作标靶图像信息集合与其图像参考转移矩阵，基于所述图像信息中重叠的合作标靶形成全局关联，建立合作标靶节点的最优位姿转移路径，获取各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态；
步骤S5：基于所述各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态进行工作面液压支架直线度拟合，计算合作标靶中心点距离所拟合直线的相对距离，根据液压支架对应的数字推移油缸结构计算下一刀液压支架进行拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离；
步骤S6：将所述控制的目标距离传送至液压支架电液控制系统，然后液压支架电液控制系统基于所述控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动，同时所述液压支架电液控制系统实时采集所述数字推移油缸反馈的数字推移油缸的实时移动信息和压力信息。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
本申请提出了基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法中，所述系统包括：合作标靶、直线度检测摄像头、边缘计算终端、数据传输装置、液压支架电液控制系统及数字推移油缸；所述合作标靶安装在各液压支架的底座前过桥上且所述合作标靶上张贴有反光标识物；所述直线度检测摄像头安装在综采工作面液压支架的顶部且所述摄像头视场朝向液压支架方向，用于采集所述液压支架上合作标靶的图像信息并将所述信息发送到边缘计算终端；所述边缘计算终端，用于接收所述直线度检测摄像头发送的液压支架的图像信息，并根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，以及基于所述各液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后将所述下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到数据传输装置；所述数据传输装置，用于接收所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，并将接收到的所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到液压支架电液控制系统；所述液压支架电液控制系统，用于接收所述数据传输装置发送各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后基于所述接收到的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动；所述数字推移油缸，用于检测数字推移油缸的实时移动信息和压力信息，并将所述实时移动信息和压力信息发送到液压支架电液控制系统，实现闭环控制。本发明提供的技术方案，本发明提供的技术方案，可实现液压支架直线度的自动检测和自动调整控制，且不需要人工干预，调直精度高。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请一个实施例提供的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统的结构图；
图2为根据本申请一个实施例提供的合作标靶及直线度检测摄像头在液压支架上的安装结构图；
图3为根据本申请一个实施例提供的以采煤机移动方向为x轴，工作面推进方向为y轴，建立的液压支架坐标系的示意图；
图4为根据本申请一个实施例提供的数字油缸的结构图；
图5为根据本申请一个实施例提供的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制方法的流程图；
附图标记说明：
合作标靶1、直线度检测摄像头2、边缘计算终端3、数据传输装置4、液压支架电液控制系统5、数字推移油缸6、缸体6-1、压力传感器6-2、行程传感器6-3、电磁换向阀6-4、主控制器6-5组成，其中，所述主控制器6-5包括：解算模块6-5-1、电源模块6-5-2、通信模块6-5-3、驱动模块6-5-4、液压支架7、液压支架的底座7-1、液压支架的顶部7-2、标靶安装支架8和安装云台9。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请提出的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法中，所述系统包括：合作标靶、直线度检测摄像头、边缘计算终端、数据传输装置、液压支架电液控制系统及数字推移油缸；所述合作标靶安装在各液压支架的底座前过桥上且所述合作标靶上张贴有反光标识物；所述直线度检测摄像头安装在综采工作面液压支架的顶部且所述摄像头视场朝向液压支架方向，用于采集所述液压支架上合作标靶的图像信息并将所述信息发送到边缘计算终端；所述边缘计算终端，用于接收所述直线度检测摄像头发送的液压支架的图像信息，并根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，以及基于所述各液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后将所述下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到数据传输装置；所述数据传输装置，用于接收所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，并将接收到的所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到液压支架电液控制系统；所述液压支架电液控制系统，用于接收所述数据传输装置发送各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后基于所述接收到的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动；所述数字推移油缸，用于检测数字推移油缸的实时移动信息和压力信息，并将所述实时移动信息和压力信息发送到液压支架电液控制系统，实现闭环控制。本发明提供的技术方案，本发明提供的技术方案，可实现液压支架直线度的自动检测和自动调整控制，且不需要人工干预，调直精度高。
下面参考附图描述本申请实施例的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统及方法。
实施例一
图1为根据本申请一个实施例提供的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统的结构图，如图1所示，可以包括：合作标靶1、直线度检测摄像头2、边缘计算终端3、数据传输装置4、液压支架电液控制系统5及数字推移油缸6；
所述合作标靶1安装在各液压支架的底座前过桥上且所述合作标靶1上张贴有反光标识物；
所述直线度检测摄像头2安装在综采工作面液压支架的顶部且所述摄像头视场朝向液压支架方向，用于采集所述液压支架上合作标靶1的图像信息并将所述信息发送到边缘计算终端3；
所述边缘计算终端3，用于接收所述直线度检测摄像头2发送的液压支架的图像信息，并根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，以及基于所述各液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后将所述下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到数据传输装置4；
所述数据传输装置4，用于接收所述边缘计算终端3发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，并将接收到的所述边缘计算终端3发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到液压支架电液控制系统5；
所述液压支架电液控制系统5，用于接收所述数据传输装置4发送各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后基于所述接收到的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动；
所述数字推移油缸6，用于检测数字推移油缸的实时移动信息和压力信息，并将所述实时移动信息和的压力信息发送到液压支架电液控制系统5，实现闭环控制。
需要指出的是，图1示出的是一种仅一个合作标靶1、一个直线度检测摄像头2、一个边缘计算终端3、一个数据传输装置4、一个液压支架电液控制系统5及一个数字推移油缸6的系统结构图，图1仅作为示意，并不作为对本申请实施例的限制。
在本公开实施例中，如图2所示为合作标靶1、直线度检测摄像头2在液压支架7上的安装结构图，所述合作标靶1可以通过标靶安装支架8安装在各液压支架的底座7-1前过桥上，所述直线度检测摄像头2可以通过安装云台9安装在液压支架的顶部7-2且所述摄像头视场朝向液压支架7方向。
在本公开实施例中，所述安装的直线度检测摄像头2的视场为可以观测到n个液压支架上的合作标靶1且相邻直线度检测摄像头2可以拍摄到的同一合作标靶的个数大于等于2；其中，n大于等于2。
在本公开实施例中，所述合作标靶1采用ArUco标靶，设置有一个中心点和三个对焦点。
其中，所述合作标靶1可以通过标靶安装支架安装在液压支架的底座前过桥上。
需要说明的是，所述边缘计算终端3的个数基于综采工作的长度进行设置且各个边缘计算终端3之间可以进行数据交互汇聚。
其中，所述边缘计算终端3可以通过安装云台安装在综采工作面液压支架的顶梁上。
在本公开实施例中，所述根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，包括：
边缘计算终端3根据接收到的各合作标靶的图像信息计算各合作标靶1在相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；
计算各所述图像信息中各标靶位姿转换关系，获取各所述图像信息中合作标靶参考坐标系到图像参考坐标系的转移矩阵；
各边缘计算终端3相互通信，获取综采工作面全局各合作标靶图像信息集合与各合作标靶1的图像参考转移矩阵，基于所述图像信息中重叠的合作标靶1形成全局关联，建立合作标靶节点的最优位姿转移路径，获取各合作标靶1在液压支架全局坐标系下的位姿状态；
基于各合作标靶1在全局坐标系下的位姿信息确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线。
其中，所述液压支架全局坐标系是以所述综采工作面中的第一架液压支架上的合作标靶中心点的位置为原点，采煤机移动方向为x轴，工作面推进方向为y轴，支架高度方向为z轴，建立液压支架全局坐标系。
具体的，所述基于合作标靶1在全局坐标系下的位姿信息确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线，包括：
确定全局坐标系下综采工作面各液压支架合作标靶中心点函数；
需要说明的是，将各合作标靶1的中心点通过线段相连得到压支架合作标靶中心点函数。
示例的，如图3所示，为以所述综采工作面中的第一架液压支架上的合作标靶1的中心点的位置为原点，采煤机移动方向为x轴，工作面推进方向为y轴，建立液压支架坐标系，第一架液压支架对应的坐标为(x1,y1)，将各合作标靶1的中心点通过线段相连，可得液压支架标靶1的中心点函数y＝f(x)，则第i架液压支架的对应的数字推移油缸的横坐标为xi，则对应的合作标靶1的中心点处的坐标为(xi,f(xi))。
基于所述中心点函数确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线。
需要说明的是，通过所述中心点函数得到各合作标靶中心点的坐标，基于所述坐标确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线。
在本公开实施例中，所述基于所述液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，包括：
利用所述中心点函数计算合作标靶中心点距离所拟合直线的相对距离，
基于所述相对距离和液压支架对应的数字推移油缸的结构计算下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离。
需要说明的是，因为数字推移油缸所处位置并非水平，液压支架向前推移的距离与数字推移油缸推出的距离并非完全一致，因此，按下式计算下一刀第q个液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离L'，
Figure BDA0003673203110000091
其中，L为当前时刻数字推移油缸推移的长度，D为第q个液压支架对应的合作标靶中心点距离所拟合直线的相对距离，
Figure BDA0003673203110000092
h为数字推移油缸的铰接点与地面之间的高度。
需要说明的是，如图4所示，所述数字推移油缸6由缸体6-1、压力传感器6-2、行程传感器6-3、电磁换向阀6-4、主控制器6-5组成，其中，所述主控制器6-5包括：解算模块6-5-1、电源模块6-5-2、通信模块6-5-3和驱动模块6-5-4。
所述的压力传感器6-2、行程传感器6-3用于监测数字推移油缸的实时移动信息和压力信息，主控制器6-5根据通信模块6-5-3接收到的单次推移行程的值控制驱动器6-5-4的启停时间，从而控制电磁换向阀6-4的启停时间，实现缸体6-1位置精确控制。
综上所述，本发明提出的综采工作面液压支架自动调直控制系统，使用数字推移油缸，避免了在数字推移油缸运动过程中，由于电液换向阀响应较慢，电液控制系统发送换向指令到换向阀动作有一个延迟，导致数字推移油缸实际推移距离比自动调直系统设置的值大一些，从而导致发送目标位置指令后数字推移油缸无法精确运行到指定位置，多次推移后出现累积误差，需要人工进行调整的问题，进而使得在拉架中进行液压支架直线度的自动检测和自动调整，不需要人工干预，调直精度高。
实施例二
图5为根据本申请一个实施例提供的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制方法，如图5所示，可以包括：
步骤S1：利用直线度检测摄像头采集液压支架上合作标靶的图像信息，并将所述信息发送到边缘计算终端；
步骤S2：边缘计算终端根据合作标靶图像信息计算各合作标靶在相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；
步骤S3：计算所采集的每幅图像信息中各合作标靶的位姿转换关系，获取每幅图像信息中合作标靶参考坐标系到图像参考坐标系的转移矩阵；
步骤S4：各边缘计算终端相互通信，获取综采工作面全局各合作标靶图像信息集合与其图像参考转移矩阵，基于所述图像信息中重叠的合作标靶形成全局关联，建立合作标靶节点的最优位姿转移路径，获取各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态；
步骤S5：基于所述各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态进行工作面液压支架直线度拟合，计算合作标靶中心点距离所述拟合直线的相对距离，根据液压支架对应的数字推移油缸结构计算下一刀液压支架进行拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离；
步骤S6：将所述控制的目标距离传送至液压支架电液控制系统，然后液压支架电液控制系统基于所述控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动，同时所述液压支架电液控制系统实时采集所述数字推移油缸反馈的数字推移油缸的实时移动信息和压力信息。
需要说明的是，所述采集的所述图像信息间具有重叠的合作标靶。
综上所述，本发明提出的基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制方法，使得在拉架中进行液压支架直线度的自动检测和自动调整，不需要人工干预，调直精度高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制系统，其特征在于，所述系统包括：合作标靶、直线度检测摄像头、边缘计算终端、数据传输装置、液压支架电液控制系统及数字推移油缸；
所述合作标靶安装在各液压支架的底座前过桥上且所述合作标靶上张贴有反光标识物；
所述直线度检测摄像头安装在液压支架的顶部且所述摄像头视场朝向液压支架方向，用于采集所述液压支架上合作标靶的图像信息并将所述信息发送到边缘计算终端；
所述边缘计算终端，用于接收所述直线度检测摄像头发送的液压支架的图像信息，并根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，以及基于所述各液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后将所述下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到数据传输装置；
所述数据传输装置，用于接收所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，并将接收到的所述边缘计算终端发送的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离发送到液压支架电液控制系统；
所述液压支架电液控制系统，用于接收所述数据传输装置发送各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，然后基于所述接收到的各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动；
所述数字推移油缸，用于检测数字推移油缸的实时移动信息和压力信息，并将所述实时移动信息和压力信息发送到液压支架电液控制系统，实现闭环控制。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述安装的直线度检测摄像头的视场为可以观测到n个液压支架上的合作标靶且相邻直线度检测摄像头可以拍摄到的同一合作标靶的个数大于等于2；
其中，n大于等于2。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述合作标靶采用ArUco标靶，设置有一个中心点和三个对焦点。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述边缘计算终端的个数基于综采工作的长度进行设置且各个边缘计算终端之间可以进行数据交互汇聚。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述根据所述接收到的图像信息确定各液压支架对应的拟合直线，包括：
边缘计算终端根据接收到的各合作标靶的图像信息计算各合作标靶在相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；
计算各所述图像信息中各标靶位姿转换关系，获取各所述图像信息中合作标靶参考坐标系到图像参考坐标系的转移矩阵；
各边缘计算终端相互通信，获取综采工作面全局各合作标靶图像信息集合与其图像参考转移矩阵，基于所述图像信息中重叠的合作标靶形成全局关联，建立合作标靶节点的最优位姿转移路径，获取各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态；
基于各合作标靶在全局坐标系下的位姿信息确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述液压支架全局坐标系是以所述综采工作面中的第一架液压支架上的合作标靶中心点的位置为原点，采煤机移动方向为x轴，工作面推进方向为y轴，支架高度方向为z轴，建立液压支架全局坐标系。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述基于合作标靶在全局坐标系下的位姿信息确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线，包括：
确定全局坐标系下综采工作面各液压支架合作标靶中心点函数；
基于所述中心点函数确定综采工作面各液压支架对应的拟合直线。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述基于所述液压支架对应的拟合直线确定下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离，包括：
利用所述中心点函数计算合作标靶中心点距离所拟合直线的相对距离，
基于所述相对距离和液压支架对应的数字推移油缸的结构计算下一刀各液压支架拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离。
9.一种基于视觉的综采工作面液压支架自动调直控制方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1：利用直线度检测摄像头采集液压支架上合作标靶的图像信息，并将所述信息发送到边缘计算终端；
步骤S2：边缘计算终端根据合作标靶图像信息计算各合作标靶在相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；
步骤S3：计算所采集的每幅图像信息中各合作标靶的位姿转换关系，获取每幅图像信息中合作标靶参考坐标系到图像参考坐标系的转移矩阵；
步骤S4：各边缘计算终端相互通信，获取综采工作面全局各合作标靶图像信息集合与其图像参考转移矩阵，基于所述图像信息中重叠的合作标靶形成全局关联，建立合作标靶节点的最优位姿转移路径，获取各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态；
步骤S5：基于所述各合作标靶在液压支架全局坐标系下的位姿状态进行工作面液压支架直线度拟合，计算合作标靶中心点距离所述拟合直线的相对距离，根据液压支架对应的数字推移油缸结构计算下一刀液压支架进行拉架控制时数字推移油缸控制的目标距离；
步骤S6：将所述控制的目标距离传送至液压支架电液控制系统，然后液压支架电液控制系统基于所述控制的目标距离通过数字推移油缸控制各液压支架进行移动，同时所述液压支架电液控制系统实时采集所述数字推移油缸反馈的数字推移油缸的实时移动信息和压力信息。
10.如权利要求9所述的调直控制方法，其特征在于，采集的所述图像信息间具有重叠的合作标靶。
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