[發明專利]針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201711491268.X
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN107909575B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 楊碩;佟建楠;張素敏;高鵬;張衛軍;蔡先鋒;王曉坤
• 申請（專利權）人: 煤炭科學研究總院唐山研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/246;G06T7/80;G01D21/00
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 張云和

本發明涉及一種針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置及檢測方法，包括軌道、觀測器和工業計算機；觀測器置于軌道上，沿軌道運行；觀測器設有行走底座，行走底座內置控制器單元，行走底座上部設置基于雙目視覺系統的兩臺高速工業相機和兩臺LED高亮度補光光源；行走底座通過其上干簧管與軌道上的起點磁體、中途觀測點磁體和終點磁體接觸并定位觀測器位置，并由控制器單元控制觀測器主動運動與定點觀測，然后將圖像數據傳輸至工業計算機，工業計算機通過對振動篩特征點運動圖像的分析與處理，完成特征點運動軌跡的追蹤與辨識，在線檢測振動篩運行狀態；通過對運動目標的檢測，利用雙目視覺立體匹配和空間定位原理，檢測工作人員的違規操作。

技術領域

本發明涉及基于雙目視覺的在線檢測技術，具體是一種針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置及檢測方法。

背景技術

振動篩是一種廣泛應用于煤炭、冶金、石油、化工、建筑、水利電力、交通運輸等工業部門的振動機械，用于實現脫介、脫水、物料分級等作業工作，設備的運行情況直接關系并影響工業原料的利用率和生產績效，為提高篩分效率和產量，設備的尺寸和工作強度不斷提高，常規的振動篩運行狀態檢測裝置是由永久性安裝在結構上的傳感器和數據采集單元構成，由于振動篩結構復雜且工作強度高，傳感器通用性差，嚴重制約了傳感器的安裝定位、測量精度和使用壽命，極大地降低了檢測系統的準確性與可靠性。

當前，工業現場普遍存在生產壓力大，工期短的情況，導致設備長期高負荷運轉，極易出現細小故障。為避免設備停車造成的生產線停產，工作人員往往忽略安全操作規程，在運行的設備上進行短時間違規作業，由于人工巡檢的局限性，無法給予及時制止，給工業生產與人員安全帶來很大安全隱患。

目前，視頻檢測系統實時視頻流的幀率為25fps，不具備對高頻振動設備特征點運動信息的捕捉功能，且缺乏有效的數字圖像分析與處理能力，相關的檢測與處理受限于觀測人員和工況環境等諸多不定因素，由于勞動強度高，觀測人員不是一個絕對可靠的觀察者，無法實時觀測設備運動軌跡的細微變化，漏報和誤報現象頻發，降低了對檢測系統的信任。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置及檢測方法，這種裝置不受設備結構和工作強度的影響，通過雙目視覺觀測器對設備各關鍵部位的特征點進行全方位、多角度的運動軌跡追蹤和辨識，完成對設備整體運行狀態的檢測分析。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置，包括軌道，觀測器和工業計算機；觀測器置于軌道上，沿軌道運行；軌道邊緣安裝有起點磁體、中途觀測點磁體和終點磁體；觀測器設有中空結構的行走底座，行走底座的前端、側端和末端分別裝有前端干簧管、側端干簧管和末端干簧管，通過干簧管與軌道上的磁體接觸，定位觀測器位置；

行走底座內置控制器單元，行走底座上部設置矩形中空工作臺，矩形中空工作臺上設置有基于雙目視覺系統的1號高速工業相機和2號高速工業相機、兩臺LED高亮度的1號補光光源和2號補光光源；

控制器單元控制觀測器主動運動與定點觀測，并將圖像數據傳輸至工業計算機，工業計算機通過對振動篩特征點運動圖像的分析與處理，完成特征點運動軌跡的追蹤與辨識，在線檢測振動篩運行狀態；通過對運動目標的檢測，利用雙目視覺立體匹配和空間定位原理，檢測工作人員的違規操作。

所述針對振動篩運行狀態的雙目視覺在線檢測裝置的檢測方法，包括振動篩運行狀態檢測和人員違規操作檢測。

振動篩運行狀態檢測方法：

（一）對雙目立體視覺系統的1號高速工業相機和2號高速工業相機進行相機標定，實現雙目視覺系統兩臺相機間的關聯；

（二）觀測器對振動篩特征點的運動軌跡進行檢測，完成實時視頻流采集，獲取當前幀圖像數據；

（三）工業計算機對圖像數據進行處理和分析；具體方法是：