刘毅， 翟贵盛

(中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院， 北京 100083)

0 引言

煤炭是我国的主要能源，目前煤矿多采用井工开采方式，井下易发生各类灾害与事故。井下人员定位系统是煤矿安全避险“六大系统”之一，是煤矿安全生产的重要保障[1]。因此，井下定位技术研究具有重要意义。现有的定位技术中，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)等卫星定位系统无法应用于井下定位；基于接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication，RSSI)的井下定位系统误差达10 m以上；基于无线电波飞行时间的井下定位系统目前定位精度最高可达0.3 m，但易受巷道的形状、分支和巷道中固有设施及移动人员、车辆等影响，定位精度波动较大，难以进一步提高。

目前煤矿朝着智能化方向发展，现有定位技术难以满足井下智能设备高精度定位需求。因此，需要从新的技术层面探索研究井下精确定位方法，以进一步提高井下定位精度。本文提出了一种基于井下移动图像采集的目标识别与精确定位方法,通过识别井下移动采集图像中的目标物，在已知目标物位置的情况下测量人员或移动设备与目标物间的距离，实现井下精确定位。

1 方法流程

基于井下移动图像采集的目标识别与精确定位方法的流程如图1所示。

图1 基于井下移动图像采集的目标识别与精确定位方法流程Fig.1 Flow of target identification and precise positioning method based on underground moving image collection

(1) 井下移动图像采集：通过井下工作人员或移动设备携带的摄像机主动式采集前方环境的图像信息。

(2) 图像预处理：对采集的图像进行预处理，为目标检测做准备。……