[發明專利]基于機器視覺的輸送帶縱向撕裂自動檢測方法

有效

• 申請號: 201110351015.9
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102565077A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 苗長云;楊彥利;李現國;李杰;仲為亮;沈慶磊
• 申請（專利權）人: 天津工業大學;天津市恒一機電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/89
• 分類號: G01N21/89
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種輸送帶縱向撕裂檢測方法，具體地涉及一種基于機器視覺的輸送帶縱向撕裂自動檢測方法，屬于設備狀態監測領域。

背景技術

輸送帶廣泛應用于港口碼頭、礦山、電力、化工、冶金等眾多行業，是帶式輸送機的重要部件。縱向撕裂故障不僅會造成輸送帶的損壞，還容易引發生產事故，甚至會造成安全事故，是企業正常生產活動的潛在威脅。雖然在膠帶內埋嵌導體的方法可以用來檢測輸送帶的縱向撕裂故障，但該方法對工藝要求較高，處理不好會降低輸送帶的強度，而且對于輸送帶撕裂不夠敏感。利用機器視覺技術可以及早發現輸送帶的潛在故障，進而可實現輸送帶運行狀態的實時監測，及時制止故障的蔓延。但是，目前機器視覺技術應用于輸送帶的狀態監測還處于實驗室研究階段，許多關鍵性問題還有待解決，其中，從輸送帶運行圖像中檢測輸送帶的縱向撕裂故障就是有待突破的關鍵技術。

發明內容

本發明的目的是為了解決機器視覺識別輸送帶縱向撕裂的技術問題，提供一種基于機器視覺的輸送帶縱向撕裂自動檢測方法。

本發明的基于機器視覺的輸送帶縱向撕裂自動檢測方法，具體包括如下步驟：

步驟1，對輸送帶數字圖像f(i，j)，i＜M，j＜N進行降噪處理；

步驟2，在步驟1的基礎上，對降噪后的輸送帶圖像進行二值化處理，得到二值圖像g(i，j)；

所述的圖像二值化處理方法具體包括如下步驟：

(1)對步驟1降噪后的輸送帶圖像進行灰度腐蝕處理；

(2)分別計算降噪后輸送帶圖像的灰度直方圖函數h₁(x)和腐蝕處理后輸送帶圖像的灰度直方圖函數h₂(x)；

(3)計算h(x)＝h₂(x)-h₁(x)；

(4)計算二值化閾值其中β∈(0，1]為二值化閾值系數，L為圖像的灰度級；

(5)根據步驟(4)計算得到的二值化閾值T，將降噪后的輸送帶圖像進行二值化處理，得到輸送帶的二值圖像，其表達式為

g(i,j)=1,f(i,j)≤T0,others.]]>

步驟3，根據步驟2得到的二值圖像，計算寬度投影函數w(j)；

所述的寬度投影函數w(j)的計算公式為：

步驟4，根據步驟3得到的寬度投影函數w(j)，初步診斷是否有縱向撕裂故障出現，如果初步判斷為縱向撕裂故障，就執行步驟5，否則執行步驟7；

所述的縱向撕裂故障初步診斷，其診斷準則為：

若w(j)＞αN，1≤j≤N成立，其中α∈(0，1]，優先選擇α∈[0.3，0.7]，那么就初步認定出現了縱向撕裂故障。

步驟5，根據步驟4初步診斷的結果，進一步從二值圖像中提取縱向撕裂的特征信息；

所述的縱向撕裂特征信息包括：縱向長度l₁、橫向寬度l₂、長寬比r＝l₁/l₂。

步驟6，根據步驟5提取的縱向撕裂特征信息進行縱向撕裂故障識別；

所述的縱向撕裂識別，其識別準則為：縱向長度l₁＞αM，a∈[0.2，0.8]、橫向寬度l₂＞bM，b∈[0.01，0.1]、長寬比r＞2。

步驟7，報告故障檢測結果。

有益效果