[發(fā)明專利]基于圖像技術(shù)檢測(cè)的皮帶稱重裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310219904.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103278225A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍云霞;孫繼平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G01G11/00
• 分類號(hào): G01G11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于：包括皮帶轉(zhuǎn)速傳感器、激光源、CCD成像系統(tǒng)、預(yù)裝有軟件的計(jì)量管理計(jì)算機(jī)及連接CCD成像系統(tǒng)和所述計(jì)算機(jī)的傳輸線纜；皮帶轉(zhuǎn)速傳感器提供皮帶速度，激光源由至少2個(gè)以上在皮帶上方沿皮帶寬度線成直線排列的激光器組成，激光源向稱重區(qū)域投射平行激光束，平行激光束與皮帶面有大于0度且小于90度的夾角，稱重區(qū)域大小為w×v×Δt，其中w為皮帶寬度，v為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度，Δt為圖像采樣間隔；CCD成像系統(tǒng)位于皮帶中線位置的上方，光軸垂直于皮帶面，CCD成像系統(tǒng)視場(chǎng)能覆蓋大于或等于稱重區(qū)域的范圍；計(jì)量管理計(jì)算機(jī)控制CCD成像系統(tǒng)按Δt間隔連續(xù)獲取稱重區(qū)域光斑圖像，對(duì)圖像進(jìn)行處理，提取光斑像點(diǎn)位置，計(jì)算稱重區(qū)域物料重量及皮帶上總的物料重量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于激光源在一個(gè)帶有透明視窗的長(zhǎng)形箱體內(nèi)，長(zhǎng)形箱體內(nèi)有兩條平行滑軌，其中一側(cè)滑軌帶有刻度標(biāo)尺，以提供激光器間的間距，激光器可在平行滑軌上任意滑動(dòng)并在任意位置固定，激光器的滑動(dòng)范圍至少在皮帶寬度范圍內(nèi)，平行滑軌可旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)所有激光器一起旋轉(zhuǎn)而激光器自身保持相對(duì)靜止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于CCD成像系統(tǒng)為方陣CCD系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于裝置傳輸線纜是防爆型的，CCD成像系統(tǒng)是防爆型的，激光源是防爆型的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，稱重區(qū)域位于下方有托輥支撐的皮帶面處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于裝置的稱重區(qū)域大小可動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)皮帶速度改變時(shí)，可調(diào)整采樣間隔時(shí)間來(lái)保持稱重區(qū)域的不變，或根據(jù)稱重精度要求來(lái)調(diào)整。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像技術(shù)的皮帶稱重裝置，其特征在于所述裝置稱重方法包括如下步驟：

A.測(cè)量裝置安裝完畢后，首先對(duì)測(cè)量系統(tǒng)光斑像點(diǎn)位置與光斑相對(duì)于皮帶面來(lái)說(shuō)的高度之間的等量關(guān)系進(jìn)行擬合；

B.計(jì)量開(kāi)始后，計(jì)算機(jī)控制CCD成像系統(tǒng)每隔Δt時(shí)間攝取一幅稱重區(qū)域光斑的圖像，并將圖像信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)；

C.計(jì)算機(jī)對(duì)光斑圖像進(jìn)行處理，得到光斑像點(diǎn)位置，依據(jù)步驟A擬合的等量關(guān)系計(jì)算光斑處物料的高度；

D.計(jì)算由光斑將稱重區(qū)域離散成的每個(gè)小區(qū)塊的物料高度h_i；

E.由下式計(jì)算稱重區(qū)域物料的重量ΔG，并將其存貯；

ΔG=Σi=1Nhi·wi·v·Δt·ρ]]>

其中：其中w_i為小區(qū)塊的寬度，v為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度，Δt為CCD成像系統(tǒng)攝取圖像間隔，P為物料的體密度；

F.累加每次E的結(jié)果，即為從計(jì)量開(kāi)始到當(dāng)前采樣時(shí)刻皮帶上總的重量G_t，G_t＝G_t-1+ΔG，G_t-1為t-1時(shí)刻皮帶上物料的總重量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，步驟A的等量關(guān)系式由下式描述

h=add+b]]>

其中，a，b為測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)，d為光斑像點(diǎn)相對(duì)于參考像點(diǎn)的像素偏移量。