掘锚机高精度位姿感知与多源融合监控系统产品系统

在智能化矿山掘进作业中，对掘锚机的实时、高精度位姿感知是实现自动导航与安全作业的核心前提。传统方案依赖单一定位技术，存在精度低、可靠性差、环境适应性弱的问题。本项目旨在构建一套集成了机器视觉、激光定位与多源传感器的高精度实时感知系统，核心目标包括：
实现亚像素级高精度感知：通过轻量化视觉模型与激光光斑分析，为位姿解算提供高精度输入。
完成六自由度位姿精准解算：融合视觉、惯性导航等多源信息，实现厘米级定位与亚度级姿态测量。

轻量化视觉识别模块：基于C++部署的YOLOv5模型，实时识别特定靶标。
激光特征提取模块：采用OpenCV的Blob分析，通过自适应阈值与形态学处理，实现光斑质心亚像素级定位（误差

系统采用“感知-解算-融合”分层架构，分为下位机智能感知单元与上位机融合监控平台。设计核心是插件化与协议标准化：上位机通过Qt插件框架动态集成多源传感器，并使用Protobuf统一数据格式；下位机专注高精度视觉与激光感知，通过EPnP等算法输出精密位姿。二者协同，实现从亚像素特征提取到全局融合监控的完整闭环。

关键技术栈：
• 上位机（融合平台）：Qt 5（C++）框架与Plugin模块、Google Protobuf协议、卡尔曼滤波、OpenCV/OpenGL。
• 下位机（感知单元）：YOLOv5（目标检测）、OpenCV（Blob分析、亚像素定位）、EPnP（位姿解算）、C++/嵌入式Linux。
• 数据与通信：自定义TCP/UDP协议、各传感器（UWB、SLAM、超声波、IMU、RTSP流）专用驱动。