(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211244242.6 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 北京鸿游科技有限公司 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街 36号12号楼1层A4 (72)发明人 李书奇　 (74)专利代理 机构 北京星通盈泰知识产权代理 有限公司 1 1952 专利代理师 葛战波 (51)Int.Cl. G01B 11/00(2006.01) G01P 3/00(2006.01) G01B 11/06(2006.01) G01B 11/24(2006.01) E02F 9/20(2006.01)E02F 9/26(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G06V 10/42(2022.01) G06T 7/62(2017.01) (54)发明名称 一种挖掘设备用动态监控装置及其存储介 质 (57)摘要 本申请公开了一种挖掘设备用动态监控装 置及其存储介质， 该装置包括： 摄像头模组， 所述 摄像头模组用于获取挖掘设备的土方图像信息 数据； 控制处理模组， 所述控制处理模组采集及 分析土方图像信息数据， 获取土方侧面轮廓及土 方正面轮廓， 基于土方侧面轮廓及土方正面轮 廓， 获取土方立体模型， 计算铲斗每次土方量； 所 述控制处理模组还采集挖掘设备的作业位置和 运行速度， 通过挖掘设备的作业位置、 运行速度 以及铲斗每次土方量计算挖掘设备的作业量。 本 发明提供的一种挖掘设备用动态监控装置及其 存储介质， 通过图形拟合可以快速计算出土方 量， 便于对挖掘设备作业 量进行有效管理。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 115307548 A 2022.11.08 CN 115307548 A 1.一种挖掘设备用动态监控 装置， 其特 征在于， 包括： 摄像头模组， 所述摄 像头模组用于获取挖掘设备的土方图像信息数据； 控制处理模组， 所述控制处理模组采集及分析土方图像信息数据， 获取土方侧面轮廓 及土方正面轮廓， 基于土方侧面轮廓及土方正面轮廓， 获取土方立体模型， 计算铲斗每次土 方量； 所述控制处理模组还采集挖掘设备的作业位置和运行速度， 通过挖掘设备的作业位 置、 运行速度以及铲斗每次土方量计算挖掘设备的作业 量。 2.如权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述摄像头模组包括摄像头、 纵向旋转机构 和横向旋转结构， 所述纵向旋转机构和横向旋转结构用于摄像头纵向旋转和横向旋转以控 制摄像头的监控范围。 3.如权利要求2所述的装置， 其特征在于， 还包括可伸缩模组， 所述可伸缩模组对摄像 头伸缩调节， 用于对摄像头的宽幅长度控制， 所述可伸缩模组为具有收发数据功能的无线 传输天线。 4.如权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述控制处理模组具体包括图像采集模块、 定位模块和控制分析模块， 所述图像采集模块与摄像头模组电连接， 用于采集土方图像信 息数据， 所述定位模块用于获取挖掘设备的作业 位置和运行速度。 5.如权利要求4所述的装置， 其特征在于， 所述控制分析模块基于土方图像信 息数据的 土方图像区域中的任意一点， 获取土方图像的局部灰度拟合函数， 计算土方图像加权平均 灰度值， 根据变分原理和梯度下降流方法， 获取分割土方图像的几何轮廓模型。 6.如权利要求5所述的装置， 其特征在于， 所述控制分析模块将土方图像信 息数据输入 至所述几何轮廓模型， 生成初级拟合建模， 即土方侧面轮廓及土方正面轮廓， 将初级拟合建 模拟合处 理， 生成二级拟合建模， 即土方立体模型。 7.如权利要求6所述的装置， 其特征在于， 所述控制分析模块通过将土方侧面轮廓拟合 处理后为梯形， 作为土方立体模 型的底面， 通过土方正面轮廓获取土方立体模型的高， 便于 计算铲斗每次土方量。 8.如权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述图像采集模块和定位模块均与控制分析 模块电连接， 所述控制分析模块通过挖掘设备 的作业位置、 运行速度以及铲斗每次土方量 计算挖掘设备的作业 量。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程 序， 所述计算机程序被处 理器执行时进行如下处 理： 通过摄像头模组获取挖掘设备的土方图像信息数据； 通过控制处理模组采集及分析土方图像信息数据， 获取土方侧面轮廓及土方正面轮 廓， 基于土方侧面轮廓及土方正 面轮廓， 获取土方立体模型， 计算 铲斗每次土方量； 通过控制处理模组采集挖掘设备的作业位置和运行速度， 通过挖掘设备的作业位置、 运行速度以及铲斗每次土方量计算挖掘设备的作业 量。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115307548 A 2一种挖掘设 备用动态 监控装置及其存储介质 技术领域 [0001]本申请涉及土木工程技术领域， 特别涉及 一种挖掘设备用动态监控装置及其存储 介质。 背景技术 [0002]在土木工程中， 施工人员为了对现场设备的作业情况进行监控， 通常会在作业设 备上安装监控设备采集现场的作业信息， 对于挖掘设备挖掘土方作业， 精确的土方量， 对工 程总体规划、 工程进度估计、 工程劳务资金发放 等多个方面有不 容忽视的影响。 [0003]传统的挖掘设备用监控设备在监控区域的范围控制和灵 活性上需要做诸多改造， 不能对挖掘作业进行全程监控， 且不能采集到挖掘设备土方量， 难以对挖掘设备作业量有 效监控和管理。 发明内容 [0004]（一） 申请目的 基于此， 为了捕捉挖掘设备的铲斗动态图像， 以及通过土方图像有效计算挖掘设 备的土方量， 本申请公开了以下技 术方案。 [0005]（二） 技术方案 本申请公开了一种挖掘设备用动态监控 装置， 包括： 摄像头模组， 所述摄 像头模组用于获取挖掘设备的土方图像信息数据； 控制处理模组， 所述控制处理模组采集及分析土方 图像信息数据， 获取土方侧面 轮廓及土方正面轮廓， 基于土方侧面轮廓及土方正面轮廓， 获取土方立体模型， 计算铲斗每 次土方量； 所述控制处理模组还采集挖掘设备的作业位置和运行速度， 通过挖掘设备的作业 位置、 运行速度以及铲斗每次土方量计算挖掘设备的作业 量。 [0006]在一种可能的实施方式中， 所述摄像头模组包括摄像头、 纵向旋转机构和横向旋 转结构， 所述纵向旋转机构和横向旋转结构用于摄像头纵向旋转和横向旋转以控制摄像头 的监控范围。 [0007]在一种可能的实施方式中， 所述挖掘设备用 动态监控装置还包括可伸缩模组， 所 述可伸缩模组对摄像头伸缩调节， 用于对摄像头的宽幅长度控制， 所述可伸缩模组为具有 收发数据功能的无线传输天线。 [0008]在一种可能的实施方式中， 所述控制处理模组具体包括图像采集模块、 定位模块 和控制分析模块， 所述图像采集模块与摄像头模组电连接， 用于采集土方图像信息数据， 所 述定位模块用于获取挖掘设备的作业 位置和运行速度。 [0009]在一种可能的实施方式中， 所述控制分析模块基于土方图像信息数据的土方图像 区域中的任意一点， 获取土方图像的局部灰度拟合函数， 计算土方图像加权平均灰度值， 根 据变分原理和梯度下降流方法， 获取分割土方图像的几何轮廓模型。说　明　书 1/5 页 3 CN 115307548 A 3