[發明專利]圖像式刀閘到位監測系統及方法

有效

• 申請號: 201210168142.X
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102679913A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 趙輝;陶衛;范俊;楊金峰;尹葉子;魏佳斯;周水斌;李剛;趙成功;安永帥;李瑞生
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;許繼集團有限公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述監測系統由反射標志、光源、鏡頭、攝像機、防護機構、傳輸電纜和計算機組成，反射標志安裝于刀閘的移動部位上，并隨刀閘一起移動；光源、鏡頭、攝像機均安裝在防護機構之內，并安置在刀閘附近；光源將反射標志照亮，并通過鏡頭將包含反射標志在內的刀閘成像到攝像機的像面上，所獲得的圖像通過電纜傳輸到計算機中，計算機對該圖像進行處理，最終判斷刀閘是否到位并可靠接觸。

2.根據權利要求1所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述反射標志由反射帶和基板組成，反射帶直接粘貼于基板中心位置，整個反射標志固定于刀閘的動觸頭之上。

3.根據權利要求2所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述反射帶為細長型形狀，采用逆反射材料制作；所述基板為長方型形狀，表面具有漫反射特性。

4.根據權利要求1-3任一項所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述的光源采用與攝像機同軸照明的光源，光源設定的發散角保證大部分的光束投在攝像機的視場范圍內。

5.根據權利要求4所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述的光源采用環形光源。

6.根據權利要求1-3任一項所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述鏡頭應保證視場范圍包含反射標志在內的刀閘接觸的區域，該區域還應滿足刀閘開合過程中反射標志的位置變化范圍。

7.根據權利要求1-3任一項所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述攝像機為工業級數字攝像機，并且采用網絡接口輸出圖像數據。

8.根據權利要求7所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述攝像機的像素數應該保證反射標志的成像的像素數不少于10pixel。

9.根據權利要求1-3任一項所述的圖像式刀閘到位監測系統，其特征在于：所述傳輸電纜采用具有屏蔽功能的網線。

10.一種采用權利要求1-9所述圖像式刀閘到位監測系統進行刀閘到位在線監測的方法，其特征在于所述監測步驟如下：

（1）首先接通監測系統的電源，包括攝像機電源和計算機電源，自動啟動軟件系統；

（2）在刀閘開始合臂時，向計算機發出控制指令，開始進行連續自動檢測；

（3）在計算機的控制下，打開光源并照亮刀閘接觸區域及反射標志，然后快速采樣該區域的圖像，實時傳輸到計算機中；

（4）計算機得到采樣圖像之后，通過二值化處理獲得兩個反射標志的輪廓，并進行直線擬合，得到兩條直線的夾角，即為刀閘動觸頭的分離角度；

（5）將得到的分離角度與系統內置的臨界值進行比較：如果分離角度大于此臨界值，則說明刀閘未到位，重復上述（3）-（5）步驟；如果分離角度等于或小于此臨界值，則說明刀閘已到位，向上位機發出刀閘到位信號，監測過程結束。