[發明專利]一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長自動檢測方法

有效

• 申請號: 201810192443.3
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108550135B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李現國;劉宗鵬;張燦
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/187;G01B15/00
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一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長自動檢測方法，屬于無損檢測領域。本發明旨在準確高效計算出鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長量，提高鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長檢測的可操作性和準確性，以實現對接頭狀況的判斷。本發明基于鋼絲繩芯輸送帶上下接頭提取的圖像結果，通過計算X光鋼絲繩芯輸送帶上下接頭擬合直線斜率、左右端最外側長度以及接頭平均長度，實現接頭伸長的自動綜合檢測。本發明所提出的算法高效且準確率高，能夠應用于基于X光的鋼絲繩芯輸送帶無損檢測系統，實現X光鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長的自動綜合檢測，有益于預防重大斷帶安全事故，具有較大的應用價值。

技術領域

本發明涉及一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長自動檢測方法，具體涉及一種通過鋼絲繩芯輸送帶接頭X光圖像準確計算接頭伸長量的方法，屬于無損檢測領域。

背景技術

帶式輸送機運輸是煤礦等生產領域中的主要運輸方式，其使用的輸送帶以鋼絲繩芯輸送帶為主。鋼絲繩芯輸送帶是以鋼絲繩作為骨架材料的橡膠輸送帶，廣泛應用于煤炭、礦山、港口等領域。在實際應用中，一條完整的鋼絲繩芯輸送帶都是由若干段鋼絲繩芯輸送帶搭接而成。接頭區域是整條鋼絲繩芯輸送帶中抗拉強度最低、最為薄弱的部位，經常發生鋼絲繩抽動故障，導致斷帶等重大安全事故時有發生，嚴重影響安全生產。因此，及時準確地檢測鋼絲繩芯輸送帶接頭狀態十分必要。

隨著X光檢測技術的發展，能夠通過X光無損檢測系統獲取包含鋼絲繩芯輸送帶接頭信息的X光圖像，但現有的接頭伸長量檢測方法存在著檢測效率低、準確性較差等問題，依靠人工監控不容易判斷微小變化且造成人力資源的浪費。綜上所述，需要一種能夠高效可靠判斷接頭伸長的自動檢測方法。

發明內容

本發明提出了一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭伸長自動檢測方法，目的是通過鋼絲繩芯輸送帶接頭X光圖像，準確計算接頭伸長量以及判斷接頭狀況，提高接頭伸長檢測的可操作性和準確性。本發明提出的方法包含以下步驟：

步驟1，對包含鋼絲繩芯輸送帶完整接頭的X光圖像I進行預處理，通過直方圖均衡化進行圖像增強后，使用均值濾波進行降噪處理，得到圖像A；

步驟2，對圖像A采用Sobel算子進行邊緣檢測，再進行圖像反相操作，使接頭黑色端點變成白色端點、白色端點變成黑色端點，得到圖像B；

步驟3，對圖像B進行動態閾值處理，篩選出接頭白色端點，得到圖像C；

步驟4，對圖像C進行形態學膨脹，得到圖像D；

步驟5，對圖像D進行區域連通操作，得到圖像E；

步驟6，根據寬度特征去掉干擾區域，然后根據剩下區域的中心橫坐標提取出上邊緣端點圖像E和下邊緣端點圖像G，圖像E與圖像C求交集得到上接頭圖像F，圖像G與圖像C求交集得到下接頭圖像H；

步驟7，對圖像F中的上接頭離散點和圖像H中的下接頭離散點，分別進行最小二乘直線擬合，得到上接頭擬合直線和下接頭擬合直線；

步驟8，計算鋼絲繩芯輸送帶接頭左右端最外側長度的伸長量；

步驟9，求出上接頭為起點到下接頭擬合直線的平均長度Mean₁、下接頭為起點到上接頭擬合直線的平均長度Mean₂、接頭平均長度Mean，以及接頭伸長量；

步驟10，接頭伸長判斷。

本發明所述步驟8的計算鋼絲繩芯輸送帶接頭左右端最外側長度的伸長量，計算方法如下：