一種煤礦井下全場景掃描定位方法與流程
1.本發(fā)明屬于點(diǎn)陣定位領(lǐng)域，具體為一種煤礦井下全場景掃描定位方法。
背景技術(shù)：
2.煤礦是人類在富含煤炭的礦區(qū)開采煤炭資源的區(qū)域，一般分為井工煤礦和露天煤礦，當(dāng)煤層離地表遠(yuǎn)時(shí)，一般選擇向地下開掘巷道采掘煤炭，此為井工煤礦，當(dāng)煤層距地表的距離很近時(shí)，一般選擇直接剝離地表土層挖掘煤炭，此為露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦，煤礦范圍包括地上地下以及相關(guān)設(shè)施的很大區(qū)域，因此煤礦井下內(nèi)部的空間也較大，每個(gè)井下之間也需要相應(yīng)的定位，這樣才能保證煤礦井下工作有條不紊的進(jìn)行。
3.但是現(xiàn)有技術(shù)中在對煤礦井下進(jìn)行全場景掃描定位時(shí)大都是需要依靠通信才能進(jìn)行定位的，需要通過通信進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換才能獲得各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置以及狀態(tài)，不僅操作步驟繁瑣，而且信息傳遞效率低下，無法及時(shí)的對各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置以及狀態(tài)進(jìn)行通告，不利于實(shí)際的應(yīng)用，并且現(xiàn)有技術(shù)中對于全場景掃描出來的點(diǎn)陣碼圖像的識(shí)別和解碼，無法準(zhǔn)確的從圖像中檢測定位點(diǎn)陣碼，從而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確的獲取信息，進(jìn)而極大的降低了對點(diǎn)陣碼的解碼效率，進(jìn)一步的降低了煤礦井下進(jìn)行全場景掃描定位的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
4.本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種煤礦井下全場景掃描定位方法，解決了背景技術(shù)中提到的問題。
5.為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案：
6.一種煤礦井下全場景掃描定位方法，包括以下步驟：
7.s1、首先在各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間建立專用互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)保證各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)互通，并利用各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的互聯(lián)網(wǎng)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端，同時(shí)建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試；
8.s2、數(shù)據(jù)測試完成之后，即可投入進(jìn)行使用，當(dāng)需要獲取各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置時(shí)，首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息，然后通過各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的專用互聯(lián)網(wǎng)對各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息進(jìn)行傳輸；
9.s3、各個(gè)煤礦井下定位通信單元收到相應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息時(shí)，首先對其進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理，獲得二值化圖像；
10.s4、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將經(jīng)過預(yù)設(shè)二值化處理之后獲得的二值化圖像進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像；
11.s5、計(jì)算經(jīng)過濾波處理的各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，并從圖像中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域，然后在點(diǎn)陣碼候選區(qū)域內(nèi)部選出點(diǎn)陣碼區(qū)域；
12.s6、最后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將選出的點(diǎn)陣碼區(qū)域傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)
行存儲(chǔ)；
13.s7、通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，即可得到目標(biāo)煤礦井下定位通信單元的定位信息。
14.作為優(yōu)選，所述步驟s1中建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試的具體操作步驟為：
15.s11、首先對各個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號，按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序?qū)Ω鱾€(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號處理，依次為：1、2、3、
……
、n-1、n，同時(shí)將編號信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；
16.s12、然后為各個(gè)煤礦井下定位通信單元設(shè)置指定的id號碼牌，id號碼牌為各個(gè)煤礦井下定位通信單元的編號加上各個(gè)煤礦井下定位通信單元的型號，使得各個(gè)煤礦井下定位通信單元都具有一個(gè)唯一的指定id號碼牌，同時(shí)將id號碼牌信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；
17.s13、然后進(jìn)行首次運(yùn)行測試，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，即發(fā)送各自的id號碼牌信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端的信息，識(shí)別其收到的id號碼牌信息是否正確，若不正確，則重復(fù)步驟s11，繼續(xù)運(yùn)行；
18.s14、若正確，則進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，即發(fā)送各自的狀態(tài)指示信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元將收到的狀態(tài)指示信息分別與id號碼牌信息進(jìn)行匹配，并將其傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)。
19.作為優(yōu)選，所述步驟s14中的狀態(tài)指示信息包括各個(gè)煤礦井下定位通信單元此時(shí)的數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)或者參考信號的狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)包括參考信道狀態(tài)、信道狀態(tài)的絕對值以及信道狀態(tài)的偏移值。
20.作為優(yōu)選，所述步驟s2中各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息的具體操作步驟為：
21.s21、首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元建立統(tǒng)一的定位坐標(biāo)系，調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，以編號為1的煤礦井下定位通信單元為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各個(gè)煤礦井下定位通信單元按照各自的編號記錄自身的位置信息，即(xn，yn)；
22.s22、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將各自的位置信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣碼圖像，即根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的內(nèi)容與字號，生成對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像；
23.s23、接著各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，即發(fā)送各自的含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元。
24.作為優(yōu)選，所述步驟s3中進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理的具體操作步驟為：
25.s31、首先建立預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，用于判斷經(jīng)過二值化處理之后的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像是否符合要求；
26.s32、然后根據(jù)接收到的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像實(shí)際情況與預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，來判斷目標(biāo)
點(diǎn)陣碼圖像的灰度圖像是否滿足預(yù)設(shè)清晰度，如果滿足，則采用全局迭代閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像；
27.s33、如果所述灰度圖像不滿足預(yù)設(shè)清晰度，則計(jì)算獲得所述灰度圖像的灰度均值，然后根據(jù)所述灰度均值確定閾值系數(shù)，并基于所述灰度均值和所述閾值系數(shù)確定局部二值化的二值化閾值，最后基于所述二值化閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，即可獲得二值化圖像。
28.作為優(yōu)選，所述步驟s32中的全局迭代閾值是通過不同類型不同場景的樣本和指定增量進(jìn)行迭代確定的。
29.作為優(yōu)選，所述步驟s4中濾波處理的具體操作步驟為：
30.s41、首先預(yù)設(shè)點(diǎn)陣碼大小尺寸參數(shù)，然后對所述二值化圖像中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行濾波處理；
31.s42、接著對濾波處理后的碼點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理，獲得處理后的二值化圖像。
32.作為優(yōu)選，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的具體操作步驟為：
33.s51、對經(jīng)過濾波處理后的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，得到經(jīng)過濾波處理后的圖像的各個(gè)圖像區(qū)域；
34.s52、然后分別計(jì)算各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度；
35.s53、接著根據(jù)各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，從各個(gè)圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)的圖像區(qū)域；
36.s54、從選出的圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度小于設(shè)定閾值的圖像區(qū)域，作為點(diǎn)陣碼候選區(qū)域。
37.作為優(yōu)選，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼區(qū)域的具體操作步驟為：將各個(gè)點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的能量密度進(jìn)行比對，選出能量密度小于設(shè)定的差值閾值的點(diǎn)陣碼候選區(qū)域作為點(diǎn)陣碼區(qū)域。
38.本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過建立令牌識(shí)別機(jī)制以及運(yùn)行測試，對各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸互通與狀態(tài)通告，同時(shí)通過建立坐標(biāo)系，記錄各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置信息，并將其轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像，通過對點(diǎn)陣碼圖像進(jìn)行二值化處理與濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像，并在圖像中挑選點(diǎn)陣碼區(qū)域，極大的提高了解碼效率與解碼精度，從而得到煤礦井下定位通信單元的高精度點(diǎn)陣位置，并且無需通過進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，操作簡單，而且信息傳遞效率較高。
附圖說明：
39.為了易于說明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
40.圖1是本發(fā)明一種煤礦井下全場景掃描定位方法流程圖。
具體實(shí)施方式：
41.如圖1所示，本具體實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：
42.實(shí)施例：
43.一種煤礦井下全場景掃描定位方法，包括以下步驟：
44.s1、首先在各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間建立專用互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)保證各
個(gè)煤礦井下定位通信單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)互通，并利用各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的互聯(lián)網(wǎng)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端，同時(shí)建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試；
45.s2、數(shù)據(jù)測試完成之后，即可投入進(jìn)行使用，當(dāng)需要獲取各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置時(shí)，首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息，然后通過各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的專用互聯(lián)網(wǎng)對各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息進(jìn)行傳輸；
46.s3、各個(gè)煤礦井下定位通信單元收到相應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息時(shí)，首先對其進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理，獲得二值化圖像；
47.s4、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將經(jīng)過預(yù)設(shè)二值化處理之后獲得的二值化圖像進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像；
48.s5、計(jì)算經(jīng)過濾波處理的各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，并從圖像中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域，然后在點(diǎn)陣碼候選區(qū)域內(nèi)部選出點(diǎn)陣碼區(qū)域；
49.s6、最后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將選出的點(diǎn)陣碼區(qū)域傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；
50.s7、通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，即可得到目標(biāo)煤礦井下定位通信單元的定位信息。
51.其中，所述步驟s1中建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試的具體操作步驟為：
52.s11、首先對各個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號，按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序?qū)Ω鱾€(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號處理，依次為：1、2、3、
……
、n-1、n，同時(shí)將編號信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；
53.s12、然后為各個(gè)煤礦井下定位通信單元設(shè)置指定的id號碼牌，id號碼牌為各個(gè)煤礦井下定位通信單元的編號加上各個(gè)煤礦井下定位通信單元的型號，使得各個(gè)煤礦井下定位通信單元都具有一個(gè)唯一的指定id號碼牌，同時(shí)將id號碼牌信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；
54.s13、然后進(jìn)行首次運(yùn)行測試，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，即發(fā)送各自的id號碼牌信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端的信息，識(shí)別其收到的id號碼牌信息是否正確，若不正確，則重復(fù)步驟s11，繼續(xù)運(yùn)行；
55.s14、若正確，則進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，即發(fā)送各自的狀態(tài)指示信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元將收到的狀態(tài)指示信息分別與id號碼牌信息進(jìn)行匹配，并將其傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)。
56.其中，所述步驟s14中的狀態(tài)指示信息包括各個(gè)煤礦井下定位通信單元此時(shí)的數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)或者參考信號的狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)包括參考信道狀態(tài)、信道狀態(tài)的絕對值以及信道狀態(tài)的偏移值。
57.其中，所述步驟s2中各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息的具體操作步驟為：
58.s21、首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元建立統(tǒng)一的定位坐標(biāo)系，調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，以編號為1的煤礦井下定位通信單元為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各個(gè)煤礦井下定位通信單元按照各自的編號記錄自身的位置信息，即(xn，yn)；
59.s22、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將各自的位置信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣碼圖像，即根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的內(nèi)容與字號，生成對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像；
60.s23、接著各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，即發(fā)送各自的含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元。
61.其中，所述步驟s3中進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理的具體操作步驟為：
62.s31、首先建立預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，用于判斷經(jīng)過二值化處理之后的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像是否符合要求；
63.s32、然后根據(jù)接收到的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像實(shí)際情況與預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，來判斷目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像的灰度圖像是否滿足預(yù)設(shè)清晰度，如果滿足，則采用全局迭代閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像；
64.s33、如果所述灰度圖像不滿足預(yù)設(shè)清晰度，則計(jì)算獲得所述灰度圖像的灰度均值，然后根據(jù)所述灰度均值確定閾值系數(shù)，并基于所述灰度均值和所述閾值系數(shù)確定局部二值化的二值化閾值，最后基于所述二值化閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，即可獲得二值化圖像。
65.其中，所述步驟s32中的全局迭代閾值是通過不同類型不同場景的樣本和指定增量進(jìn)行迭代確定的。
66.其中，所述步驟s4中濾波處理的具體操作步驟為：
67.s41、首先預(yù)設(shè)點(diǎn)陣碼大小尺寸參數(shù)，然后對所述二值化圖像中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行濾波處理；
68.s42、接著對濾波處理后的碼點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理，獲得處理后的二值化圖像。
69.其中，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的具體操作步驟為：
70.s51、對經(jīng)過濾波處理后的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，得到經(jīng)過濾波處理后的圖像的各個(gè)圖像區(qū)域；
71.s52、然后分別計(jì)算各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度；
72.s53、接著根據(jù)各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，從各個(gè)圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)的圖像區(qū)域；
73.s54、從選出的圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度小于設(shè)定閾值的圖像區(qū)域，作為點(diǎn)陣碼候選區(qū)域。
74.其中，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼區(qū)域的具體操作步驟為：將各個(gè)點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的能量密度進(jìn)行比對，選出能量密度小于設(shè)定的差值閾值的點(diǎn)陣碼候選區(qū)域作為點(diǎn)陣碼區(qū)域。
75.具體的，在進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用中：
76.首先在各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間建立專用互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)保證各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)互通，并利用各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的互
聯(lián)網(wǎng)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端，同時(shí)建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試，而建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試的具體操作步驟為：首先對各個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號，按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序?qū)Ω鱾€(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號處理，依次為：1、2、3、
……
、n-1、n，同時(shí)將編號信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；然后為各個(gè)煤礦井下定位通信單元設(shè)置指定的id號碼牌，id號碼牌為各個(gè)煤礦井下定位通信單元的編號加上各個(gè)煤礦井下定位通信單元的型號，使得各個(gè)煤礦井下定位通信單元都具有一個(gè)唯一的指定id號碼牌，同時(shí)將id號碼牌信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；然后進(jìn)行首次運(yùn)行測試，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，即發(fā)送各自的id號碼牌信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端的信息，識(shí)別其收到的id號碼牌信息是否正確，若不正確，則重復(fù)步驟s11，繼續(xù)運(yùn)行；若正確，則進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，即發(fā)送各自的狀態(tài)指示信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元將收到的狀態(tài)指示信息分別與id號碼牌信息進(jìn)行匹配，并將其傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)，其中，狀態(tài)指示信息包括各個(gè)煤礦井下定位通信單元此時(shí)的數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)或者參考信號的狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)包括參考信道狀態(tài)、信道狀態(tài)的絕對值以及信道狀態(tài)的偏移值。
77.數(shù)據(jù)測試完成之后，即可投入進(jìn)行使用，當(dāng)需要獲取各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置時(shí)，首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息，然后通過各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的專用互聯(lián)網(wǎng)對各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息進(jìn)行傳輸，而各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息的具體操作步驟為：首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元建立統(tǒng)一的定位坐標(biāo)系，調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，以編號為1的煤礦井下定位通信單元為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各個(gè)煤礦井下定位通信單元按照各自的編號記錄自身的位置信息，即(xn，yn)；然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將各自的位置信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣碼圖像，即根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的內(nèi)容與字號，生成對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像；接著各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，即發(fā)送各自的含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元。
78.各個(gè)煤礦井下定位通信單元收到相應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息時(shí)，首先對其進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理，獲得二值化圖像，而進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理的具體操作步驟為：首先建立預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，用于判斷經(jīng)過二值化處理之后的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像是否符合要求；然后根據(jù)接收到的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像實(shí)際情況與預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，來判斷目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像的灰度圖像是否滿足預(yù)設(shè)清晰度，如果滿足，則采用全局迭代閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像，其中，全局迭代閾值是通過不同類型不同場景的樣本和指定增量進(jìn)行迭代確定的；如果所述灰度圖像不滿足預(yù)設(shè)清晰度，則計(jì)算獲得所述灰度圖像的灰度均值，然后根據(jù)所述灰度均值確定閾值系數(shù)，并基于所述灰度均值和所述閾值系數(shù)確定局部
二值化的二值化閾值，最后基于所述二值化閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，即可獲得二值化圖像。
79.然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將經(jīng)過預(yù)設(shè)二值化處理之后獲得的二值化圖像進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像，而濾波處理的具體操作步驟為：首先預(yù)設(shè)點(diǎn)陣碼大小尺寸參數(shù)，然后對所述二值化圖像中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行濾波處理；接著對濾波處理后的碼點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理，獲得處理后的二值化圖像。
80.計(jì)算經(jīng)過濾波處理的各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，并從圖像中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域，然后在點(diǎn)陣碼候選區(qū)域內(nèi)部選出點(diǎn)陣碼區(qū)域，而選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的具體操作步驟為：對經(jīng)過濾波處理后的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，得到經(jīng)過濾波處理后的圖像的各個(gè)圖像區(qū)域；然后分別計(jì)算各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度；接著根據(jù)各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，從各個(gè)圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)的圖像區(qū)域；從選出的圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度小于設(shè)定閾值的圖像區(qū)域，作為點(diǎn)陣碼候選區(qū)域；而選出點(diǎn)陣碼區(qū)域的具體操作步驟為：將各個(gè)點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的能量密度進(jìn)行比對，選出能量密度小于設(shè)定的差值閾值的點(diǎn)陣碼候選區(qū)域作為點(diǎn)陣碼區(qū)域。
81.最后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將選出的點(diǎn)陣碼區(qū)域傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)。
82.通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，即可得到目標(biāo)煤礦井下定位通信單元的定位信息。
83.盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
技術(shù)特征：
1.一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，包括以下步驟：s1、首先在各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間建立專用互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)保證各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)互通，并利用各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的互聯(lián)網(wǎng)建立數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端，同時(shí)建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試；s2、數(shù)據(jù)測試完成之后，即可投入進(jìn)行使用，當(dāng)需要獲取各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置時(shí)，首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息，然后通過各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間的專用互聯(lián)網(wǎng)對各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息進(jìn)行傳輸；s3、各個(gè)煤礦井下定位通信單元收到相應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像以及周圍圖像信息時(shí)，首先對其進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理，獲得二值化圖像；s4、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將經(jīng)過預(yù)設(shè)二值化處理之后獲得的二值化圖像進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像；s5、計(jì)算經(jīng)過濾波處理的各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，并從圖像中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域，然后在點(diǎn)陣碼候選區(qū)域內(nèi)部選出點(diǎn)陣碼區(qū)域；s6、最后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將選出的點(diǎn)陣碼區(qū)域傳輸至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；s7、通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，即可得到目標(biāo)煤礦井下定位通信單元的定位信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s1中建立令牌識(shí)別機(jī)制并進(jìn)行數(shù)據(jù)測試的具體操作步驟為：s11、首先對各個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號，按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序?qū)Ω鱾€(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行編號處理，依次為：1、2、3、
……
、n-1、n，同時(shí)將編號信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；s12、然后為各個(gè)煤礦井下定位通信單元設(shè)置指定的id號碼牌，id號碼牌為各個(gè)煤礦井下定位通信單元的編號加上各個(gè)煤礦井下定位通信單元的型號，使得各個(gè)煤礦井下定位通信單元都具有一個(gè)唯一的指定id號碼牌，同時(shí)將id號碼牌信息傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)；s13、然后進(jìn)行首次運(yùn)行測試，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行身份確認(rèn)，即發(fā)送各自的id號碼牌信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元通過調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端的信息，識(shí)別其收到的id號碼牌信息是否正確，若不正確，則重復(fù)步驟s11，繼續(xù)運(yùn)行；s14、若正確，則進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元進(jìn)行在線狀態(tài)確認(rèn)，即發(fā)送各自的狀態(tài)指示信息給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元，然后各目標(biāo)煤礦井下定位通信單元將收到的狀態(tài)指示信息分別與id號碼牌信息進(jìn)行匹配，并將其傳遞至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端進(jìn)行存儲(chǔ)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s14中的狀態(tài)指示信息包括各個(gè)煤礦井下定位通信單元此時(shí)的數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)或者參考信
號的狀態(tài)，所述數(shù)據(jù)信道的狀態(tài)包括參考信道狀態(tài)、信道狀態(tài)的絕對值以及信道狀態(tài)的偏移值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s2中各個(gè)煤礦井下定位通信單元利用三維立體掃描設(shè)備獲取自身的位置信息以及周圍圖像信息的具體操作步驟為：s21、首先各個(gè)煤礦井下定位通信單元建立統(tǒng)一的定位坐標(biāo)系，調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)云端存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，以編號為1的煤礦井下定位通信單元為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各個(gè)煤礦井下定位通信單元按照各自的編號記錄自身的位置信息，即(xn，yn)；s22、然后各個(gè)煤礦井下定位通信單元將各自的位置信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣碼圖像，即根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的內(nèi)容與字號，生成對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像；s23、接著各個(gè)煤礦井下定位通信單元分別按照阿拉伯?dāng)?shù)字升序向下一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，最后一個(gè)編號的煤礦井下定位通信單元向第一個(gè)煤礦井下定位通信單元發(fā)送含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像，即發(fā)送各自的含有位置信息的點(diǎn)陣碼圖像給目標(biāo)煤礦井下定位通信單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s3中進(jìn)行預(yù)設(shè)二值化處理的具體操作步驟為：s31、首先建立預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，用于判斷經(jīng)過二值化處理之后的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像是否符合要求；s32、然后根據(jù)接收到的目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像實(shí)際情況與預(yù)設(shè)清晰度數(shù)值，來判斷目標(biāo)點(diǎn)陣碼圖像的灰度圖像是否滿足預(yù)設(shè)清晰度，如果滿足，則采用全局迭代閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲得二值化圖像；s33、如果所述灰度圖像不滿足預(yù)設(shè)清晰度，則計(jì)算獲得所述灰度圖像的灰度均值，然后根據(jù)所述灰度均值確定閾值系數(shù)，并基于所述灰度均值和所述閾值系數(shù)確定局部二值化的二值化閾值，最后基于所述二值化閾值對所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，即可獲得二值化圖像。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s32中的全局迭代閾值是通過不同類型不同場景的樣本和指定增量進(jìn)行迭代確定的。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s4中濾波處理的具體操作步驟為：s41、首先預(yù)設(shè)點(diǎn)陣碼大小尺寸參數(shù)，然后對所述二值化圖像中的噪聲點(diǎn)進(jìn)行濾波處理；s42、接著對濾波處理后的碼點(diǎn)進(jìn)行膨脹處理，獲得處理后的二值化圖像。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的具體操作步驟為：s51、對經(jīng)過濾波處理后的圖像進(jìn)行區(qū)域劃分，得到經(jīng)過濾波處理后的圖像的各個(gè)圖像區(qū)域；s52、然后分別計(jì)算各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度；s53、接著根據(jù)各個(gè)圖像區(qū)域的平均能量值及能量密度，從各個(gè)圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)的圖像區(qū)域；
s54、從選出的圖像區(qū)域中，選出平均能量值及能量密度小于設(shè)定閾值的圖像區(qū)域，作為點(diǎn)陣碼候選區(qū)域。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下全場景掃描定位方法，其特征在于，所述步驟s5中選出點(diǎn)陣碼區(qū)域的具體操作步驟為：將各個(gè)點(diǎn)陣碼候選區(qū)域的能量密度進(jìn)行比對，選出能量密度小于設(shè)定的差值閾值的點(diǎn)陣碼候選區(qū)域作為點(diǎn)陣碼區(qū)域。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種煤礦井下全場景掃描定位方法，包括以下步驟：首先在各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間建立專用互聯(lián)網(wǎng)，通過互聯(lián)網(wǎng)保證各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)互通，本發(fā)明通過建立令牌識(shí)別機(jī)制以及運(yùn)行測試，對各個(gè)煤礦井下定位通信單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸互通與狀態(tài)通告，同時(shí)通過建立坐標(biāo)系，記錄各個(gè)煤礦井下定位通信單元的位置信息，并將其轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的點(diǎn)陣碼圖像，通過對點(diǎn)陣碼圖像進(jìn)行二值化處理與濾波處理，進(jìn)一步的形成全場景掃描圖像，并在圖像中挑選點(diǎn)陣碼區(qū)域，極大的提高了解碼效率與解碼精度，從而得到煤礦井下定位通信單元的高精度點(diǎn)陣位置，并且無需通過進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，操作簡單，而且信息傳遞效率較高。遞效率較高。遞效率較高。
