JP2008541063A - 採掘方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
新しい切断産出物表面を露出するカッターによってシームから産出物を切出し、
カッターのすぐ近くに隣接する位置において産出物表面の新しい切断部からIR放射を視覚的に観察し、
観察の上限と観察の下限との間のIR観察から温度コントラスト領域に注目し、
少なくとも1つの温度コントラスト領域の少なくとも1つの高さの座標位置を決定し、
発生された出力信号が水平制御のための水平データとして使用されることができるように、決定された高さの座標位置の出力信号を発生するステップを含んでいる。
その感知装置は、採掘機械のカッターのすぐ近くに隣接する新しい切断採掘された産出物表面についての観察された位置のIR画像信号を受信するための画像捕捉部と、
画像の上部と画像の下部との間の少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目するように捕捉されたIR画像信号を処理するための信号処理コンポーネントと、
信号処理コンポーネントにより処理される注目された温度コントラスト領域を受取り、少なくとも1つの注目された温度コントラスト領域の高さ位置を計算する高さ位置コンポーネントと、
採掘機械の水平制御装置についての計算された高さ位置の出力信号を提供する信号出力コンポーネントとを具備している。
その方法は、カッターのすぐ近くに隣接する新しい切断産出物表面からのIR放射を視覚的に観察し、
そのIR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目し、
1.少なくとも1つの温度コントラスト領域のサイズの大きさまたは、
2.温度しきい値を超えるコントラスト領域のいずれかによって採掘された産出物の熱的に識別可能な構造を決定するステップを含んでいる。
その装置は鉱山からの産出物を切出す採掘機械カッターのすぐ近くの新しく露出された切断産出物表面の観察された位置のIR画像信号を受信するための画像捕捉部と、
捕捉されたIR画像信号を処理し、少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目する信号処理コンポーネントと、
1.少なくとも1つの温度コントラスト領域のサイズの大きさに注目するかまたは、
2.温度しきい値を超える少なくとも1つの温度コントラスト領域の大きさに注目するかのいずれか一方によって採掘された産出物の熱的に識別可能な構造を識別する画像処理コンポーネントと、
鉱山産出物中の熱的に識別可能な構造を示す出力を与えるための出力コンポーネントとを具備している。
x(t)=[h(t)]
[v(t)]
これは瞬間tにおける帯状体または特徴33の真の高さh(t)および速度v(t)を含んでいる。システムモデルは式x(t+1)=Fx(t)+w(t)により与えられ、ここで、
F=[1ΔT]
[0 T]
の式はシステムの進化を説明する(2×2)モデル行列であり、ΔTは隣接する画像フレーム間の時間を表し、w(t)はマーカーの帯状体の特徴の追跡を可能にするためのシステム摂動を表す(2×1)行列である。行列w(t)は(2×2)分散行列Qにより、ゼロ平均ガウス雑音プロセスとして分布されると仮定する。観察式はb(t)=Hx(t)+u(t)により与えられ、ここでb(t)は瞬間tにおける帯状体または特徴33検出器と位置プロセスにより発生される高さの評価であり、H=[1 0]は(1×2)ベクトルであり、x(t)は前述したように状態ベクトルであり、u(t)はマーカー帯状体位置アルゴリズムに関連される不確定性を表している。値u(t)はバリアンスRにより、ゼロ平均ガウス雑音プロセスとして分布されると仮定される。
Claims (30)
- 採掘される産出物が産出物のシームの採掘表面から切出される採掘動作における水平制御方法において、
新しい切断産出物面を露出するカッターによってシームから産出物を切出し、
カッターのすぐ近くの位置において産出物表面の新しい切断表面からのIR(赤外線)放射を観察し、
観察の上限と観察の下限との間のIR観察から温度コントラスト領域に注目し、
少なくとも1つの温度コントラスト領域の少なくとも1つの高さの座標位置を決定し、決定された高さの座標位置の出力信号を発生させて発生された出力信号が水平制御のための水平データとして使用されることができるようにするステップを含んでいる制御方法。 - しきい値フィルタを注目された温度コントラスト領域へ適用し、温度コントラスト領域の温度がしきい値を超えた場合のみ決定された高さ座標位置の出力信号を発生するステップを含んでいる請求項1記載の方法。
- IR放射を観察する視野はIR放射に対して関心のある領域の高さを上下させる水平軸方向で延在する水平軸方向でデータ位置を与えられ、IR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置で決定される請求項1記載の方法。
- 観察はデジタルカメラにより行われ、データ位置は前記デジタルカメラから得られるデジタルピクチャ画像中の特定の画素位置により規定される請求項3記載の方法。
- 温度コントラスト領域は、関心のある領域の高さを上下の方向で延在するデジタル画像のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することによって決定される請求項4記載の方法。
- 高さの座標位置の出力信号は2次元座標で少なくとも1つの温度コントラストの位置を規定する座標コンポーネントを含む信号である請求項1記載の方法。
- 高さの座標位置の出力信号を、採掘機械により使用される採掘機械のカッター位置の制御回路へ供給し、前記位置出力信号により採掘機械のカッター位置を水平制御するステップを含んでいる請求項1記載の方法。
- IR放射において関心のある領域には、関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置が与えられ、IR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置で決定され、
デジタルピクチャ画像とデータ位置の観察結果はデジタルピクチャ画像の特定の画素位置とにより規定され、
少なくとも1つの温度コントラスト領域はデジタル画像中のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することにより決定される請求項7記載の方法。 - 新しい切断産出物表面からのIR放射を視覚的に観察し、通常、産出物のシームの壁の垂直の切断部と産出物のシームの天井および/または床の水平の切断面との交差点における第2の温度コントラスト領域に注目し、
産出物のシームの天井および/または床の座標を規定するため第2の温度領域の高さ座標位置を決定し、
第2の温度のコントラスト領域についての決定された高さ座標の位置の第2の出力信号を発生するステップも含んでおり、それによって第2の出力信号は水平制御のために前記出力信号と共に使用されることが可能にされている請求項1記載の方法。 - 第2の温度コントラスト領域の観察は関心のある第2の領域のデジタルピクチャ画像を生成し、関心のある第2の領域のデジタル画像の全ての画素のグレースケールの画素強度値は平均され、平均画素強度値がシームからの産出物のみを切断するときよりも高い平均画素強度値に変化するならば、産出物のシームを採掘するため下限および/または上限が注目される請求項9記載の方法。
- IR放射の関心のある領域には、関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置が与えられ、IR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置において決定され、
熱赤外線カメラにより行われる観察とデータ位置はそこから得られるデジタルピクチャ画像中の特定の画素位置により規定され、少なくとも1つの温度コントラスト領域は、観察の高さを上下する方向に延在するデジタル画像中のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することにより決定される請求項10記載の方法。 - IR放射の位置の観察は、カッターが鉱山の表面を横切って動くとき、新しい切断産出物表面における多数の間隔を隔てられた位置で行われ、多数の温度コントラスト領域はこれらの多数の位置から決定され、頑強な追跡のフィルタが、温度のコントラストの低レベルにより生じ得る誤差を最小にするために多数の温度コントラスト領域に与えられる請求項6記載の方法。
- 採掘機械の水平制御装置と共に動作する感知装置において、
前記感知装置は採掘機械のカッターのすぐ近くの新しい切断採掘された産出物表面についての観察された位置のIR(赤外線)画像信号を受信するための画像捕捉部を有しており、
画像の上部と画像の下部との間の少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目するように捕捉されたIR画像信号を処理するための信号処理コンポーネントと、
信号処理コンポーネントにより処理される任意の注目された温度コントラスト領域を受取り、少なくとも1つの注目された温度コントラスト領域の高さ位置を計算する高さ位置コンポーネントと、
前記採掘機械の水平制御装置についての計算された高さ位置の出力信号を提供するための信号出力コンポーネントとを具備している感知装置。 - 信号処理コンポーネントは注目される温度コントラスト領域のしきい値フィルタを含んでおり、信号出力コンポーネントは温度コントラスト領域の温度がしきい値を超える場合のみ決定された高さ座標位置の出力信号を発生する請求項13記載の感知装置。
- 前記信号処理コンポーネントはその関心のある領域の高さを上下に垂直軸方向で延在する水平軸方向のデータ位置を有するIR放射のための関心のある領域を与えられ、高さ位置コンポーネントにより処理される少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置で決定されることが可能である請求項13記載の感知装置。
- 観察によりデジタルピクチャ画像を生成し、データ位置はデジタルピクチャ画像中の特定の画素位置により前記信号処理コンポーネント中で規定される請求項15記載の感知装置。
- 前記信号処理コンポーネントは、関心のある領域の高さを上下の方向で延在するデジタルピクチャ画像中のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することによって温度コントラスト領域を決定するように構成可能である請求項16記載の感知装置。
- 前記出力信号コンポーネントからの高さの座標位置の出力信号は2次元の座標で温度コントラスト領域の位置を規定する信号である請求項13記載の感知装置。
- 高さ座標位置出力信号は採掘機械によって使用される採掘機械カッター位置制御装置に供給可能であり、それによって採掘機械カッターの位置の水平制御は前記位置出力信号により行われることが可能である請求項13記載の感知装置。
- 前記信号処理コンポーネントは、IR放射の観察視野の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置を有するIR放射の観察に対して関心のある領域を提供するように構成可能であり、少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置で決定され、
熱赤外線カメラとデータ位置による観察はそこから得られるデジタルピクチャ画像の特定の画素位置により規定され、
温度コントラスト領域は関心のある領域の高さを上下する方向に延在するデジタル画像中のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することにより決定される請求項19記載の感知装置。 - 前記感知装置の画像捕捉部はまたシームの壁の垂直の切断面と、シームの天井および/または床の水平切断面との交差点における新しい切断産出物表面のIR画像信号を受信し、
ここで、前記信号処理コンポーネントはさらに、垂直切断面と、天井または床の水平切断面の一方または両者との交差点における任意の温度コントラスト領域に対して注目するためさらにIR画像信号を処理することができ、高さ決定コンポーネントは産出物のシームの天井および/または床の座標を規定するために温度コントラスト領域の高さ座標位置を決定でき、信号出力コンポーネントは交差点の温度コントラスト領域についての決定された高さ座標位置を示す第2の出力信号を生成可能であり、それによって第2の出力信号は水平制御のため前記出力信号と共に使用されることができる請求項13記載の感知装置。 - 第2の温度コントラスト領域の観察は熱赤外線カメラにより行われ、高さ位置コンポーネントはそのデジタル画像の全ての画素のグレースケールの画素強度値を平均することができ、平均画素強度値がシームからの産出物のみを切断するときよりも高い平均画素強度値に変化するならば、産出物のシームを採掘するための下限および/または上限に注目する請求項21記載の感知装置。
- 前記信号処理コンポーネントは、IR放射の関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向で延在する垂直軸方向のデータ位置を提供し、温度コントラスト領域はそのデータ位置における前記信号処理コンポーネントによって決定され、
前記データ位置は熱赤外線カメラから得られるデジタルピクチャ画像中の特定の画素位置により規定可能であり、
前記少なくとも1つの温度コントラスト領域は関心のある領域の高さを上下する方向で延在するデジタル画像中のデータ位置で多くの画素を超える画素グレースケール強度値のピークに注目することにより決定可能である請求項22記載の感知装置。 - IR放射の位置の観察は、カッターが鉱山の表面を横切って動くとき、新しい切断産出物表面における多数の位置で行われ、多数の温度コントラスト領域はこれらの多数の位置から決定され、前記信号処理コンポーネントは温度コンラストの低いレベルにより生じ得る誤差を最小にするために頑強な追跡のフィルタを多数の温度コントラスト領域へ適用する請求項18記載の感知装置。
- 採掘機械の水平制御装置と相互接続されている請求項13記載の装置。
- カッターが産出物に切り込まれ、新しい切断産出物表面を露出する鉱山の採掘表面から採掘された産出物中の熱的に識別可能な構造を識別する方法において、
前記方法は、カッターのすぐ近くの新しい切断産出物表面からのIR放射を観察し、
IR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目し、
1.少なくとも1つの温度コントラスト領域のサイズの大きさまたは、
2.温度しきい値を超えるコントラスト領域の温度のいずれかによって採掘された産出物の熱的に識別可能な構造を決定するステップを含んでいる方法。 - IR放射の関心のある領域には、関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置が与えられ、温度コントラスト領域のサイズの大きさはそのデータ位置で決定される請求項26記載の方法。
- IR放射の関心のある領域には、関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置が与えられ、少なくとも1つの温度コントラスト領域はそのデータ位置で決定され、
観察は熱赤外線カメラデータによって行われ、データ位置は関心のある領域のデジタルピクチャ画像の特定の画素位置により規定され、少なくとも1つの温度コントラスト領域は、関心のある領域の高さを上下する方向に延在するデジタル画像中のデータ位置で多くの画素を超える強度値の画素グレースケールピークに注目することにより決定される請求項26記載の方法。 - IR放射の関心のある領域には、関心のある領域の高さを上下する垂直軸方向に延在する水平軸方向のデータ位置が与えられ、IR観察からの少なくとも1つの温度コントラスト領域がそのデータ位置で決定され、
観察は熱赤外線カメラデータによって行われ、データ位置はそこから得られるデジタルピクチャ画像の特定の画素位置により規定され、
少なくとも1つの温度コントラスト領域は、関心のある領域の高さを上下する方向に延在するデジタル画像のデータ位置で多くの画素を超える強度値の画素グレースケール強度値のピークに注目することにより決定される請求項26記載の方法。 - 鉱山から産出物を採掘するときに採掘される産出物の熱的に識別可能な構造を識別する装置において、
前記装置は鉱山からの産出物を切出す採掘機械カッターのすぐ近くの新しく露出された切断産出物表面の観察された位置のIR画像信号を受信するための画像捕捉部を有し、
捕捉されたIR画像信号を処理し、少なくとも1つの温度コントラスト領域に注目する信号処理コンポーネントと、
1.少なくとも1つの温度コントラスト領域のサイズの大きさに注目するかまたは、
2.温度しきい値を超える少なくとも1つの温度コントラスト領域の大きさに注目するかのいずれか一方によって採掘された産出物の熱的に識別可能な構造を識別する画像処理コンポーネントと、
鉱山産出物中の熱的に識別可能な構造を示す出力を与える出力コンポーネントとを具備している装置。
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