[發明專利]一種輸送帶縱向撕裂視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201210438872.7
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102951426A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 喬鐵柱;趙弼龍;靳寶全;王峰;馬福昌;張雪英;滿壯;陳昕;鄭洪強
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B65G43/02
• 分類號: B65G43/02;G01N21/89
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 盧茂春

技術領域

本發明一種輸送帶縱向撕裂視覺檢測方法，屬于煤礦自動化在線監測技術領域。一旦輸送帶帶發生縱向撕裂，熱電探測儀迅速捕捉到由于撕裂或跑偏而產生大量熱，控制紅外CCD（Change-Coupled?Device電荷耦合元件）相機開啟并對對輸送帶進行定點圖像采集，圖像信息傳給計算機，通過圖像處理，精確判斷輸送帶故障的技術方案。?

背景技術

帶式輸送機由于其操作安全可靠、適應性強等優點，被廣泛應用于采礦、冶金、電力等行業。輸送帶作為輸送機的重要組成部分，其費用約占整個輸送機成本40%。然而，由于輸送帶長期運轉及各種意外因素，輸送帶事故時有發生，其中縱向撕裂事故輸送帶事故的70%以上，如不能及時發現輸縱向撕裂事故并停住輸送帶，就會使輸送帶持續損壞，價值數萬元甚至上百萬元的輸送帶在幾分鐘內就會全部毀壞，造成巨大經濟損失，嚴重時還會毀壞機架、減速器、電動機等相關設備，甚至人員傷亡。我國作為新興發展中大國，帶式輸送機廣泛應用于國民生產生活中，但與此同時，居高不下的輸送帶事故造成了巨大經濟、人員損失。因此選擇一種準確率高、易操作、對生產影響小、費用低的輸送帶檢測方法是亟待解決的首要問題。?

目前，輸送帶縱向撕裂事故檢測分為接觸式和非接觸式兩大類檢測方法，接觸式檢測方法基于機械系統，時常發生檢測失效或漏報誤報現象；非接觸式檢測方法中超聲波檢測設備過多，工程應用中效果差，傳感線圈檢測在我國帶式輸送運輸系統的應用中價值很小，普通視覺檢測在光源、耗能、獲取的圖像質量以及實時性方面存在問題，無法適應長時間實時性應用。因此，現在迫切需要一種能夠全面、準確檢測輸送帶事故的技術方案。?

發明內容

本發明一種輸送帶縱向撕裂視覺檢測方法的目的在于：為解決上述現有技術迫切需要解決的問題，將紅外CCD相機在物體的絕對零度以上都有紅外光發射，能夠實現在弱光甚至黑暗條件下對輸送帶異物穿卡撕裂與物料卡壓撕裂，所產生的嚴重摩擦、放熱及同時產生的波譜變化信息進行圖像采集的技術和皮帶撕裂所產生的熱使熱電探測儀產生瞬態電壓的技術有機結合起來。從而公開一種基于紅外CCD相機技術，在弱光條件或無光條件下，由熱電探測儀探測輸送帶由于縱向撕裂而產生的溫度變化，控制紅外CCD相機拍照發現輸送帶事故，并對輸送帶進行圖像采集與圖像分析，檢測輸送帶縱向撕裂事故，判斷精確，節省能量、實施簡單、適合復雜環境下應用的技術方案。?

本發明一種輸送帶縱向撕裂視覺檢測方法，其特征在于是一種基于紅外CCD相機技術，能夠實現在弱光條件或無光條件下，由熱電探測儀探測輸送帶由于縱向撕裂而產生的溫度變化，控制紅外CCD相機拍照，將所得圖像由計算機進一步處理，精確判斷出輸送帶事故的視覺檢測方法，具體步驟如下：?

、選擇像素紅外CCD相機，將紅外CCD相機與熱探測儀安裝于輸送帶下方大架上，熱電探測儀與紅外CCD相機之間連接通過單片機連接；

、調節紅外CCD相機焦距，使拍攝的圖片恰好拍到且只能拍到完整的輸送帶寬度，采用定時拍照與觸發拍照兩種方式共同工作的方式，由單片機控制兩種工作方式，為防止熱電探測儀失效而產生漏判，定時拍照的時間間隔為4~6分鐘，觸發拍照為當熱電探測儀感應到輸送帶上有快速的溫度變化，產生了瞬態電壓，瞬態電壓觸發了單片機，單片機觸發紅外CCD相機開關，紅外CCD相機拍照，紅外CCD相機將采集到的信號圖像傳送回計算機，結構如圖（1）所示；

?、在計算機中預存完好輸送帶在正常運行情況下用紅外CCD相機拍攝的圖片，在帶式輸送機工作時，用紅外CCD相機拍到的圖片設為，將與通過matlab進行每個像素相減，公式為，將與進行比較，為閾值，取值=25，同時設置一個的全0矩陣，分別對應紅外CCD相機個像素點，在矩陣最后加入一個的數組,分別表示每一行的漢明重量，兩張圖片像素從第一行第一列開始，到第二十四行二十四列，一一對應的每個像素運用公式依次進行計算，對當時，對應該像素的矩陣元素保持為0，說明此點沒有發生撕裂，當時，對應該像素的矩陣元素變為1，說明此點發生撕裂，在每一行像素點計算完畢后，對應該行的同時計算出對應值；

、后期處理，如果有相鄰3行漢明重量大于等于2，說明此輸送帶發生縱向撕裂，計算機發出警報同時控制帶式輸送機停止工作。?

本發明一種輸送帶縱向撕裂視覺檢測方法的優點在于：?

1、????????????????可以在弱光條件或無光條件下正常獲取圖像信息，避免了傳統視覺檢測使用普通工業相機必須加以輔助背光源的缺陷，從根本上消除了曝光點對于視覺檢測的影響。