[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810623426.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN108584352A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金從兵;王大兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北凱瑞知行智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): B65G43/02
• 分類號(hào): B65G43/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;楊曉燕

基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括膠帶、第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板、高清攝像機(jī)以及圖像處理模塊，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板分別安裝在靠近膠帶下表面的兩側(cè)，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的大小和性狀完全一樣，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的顏色與膠帶的顏色存在明顯的視覺差別。方法包括步驟：利用高清攝像機(jī)實(shí)時(shí)抓拍膠帶運(yùn)行的場(chǎng)景圖片，對(duì)抓拍的圖片運(yùn)用圖像分割、特征化提取算法提取特征樣本，通過(guò)支持向量機(jī)對(duì)特征樣本進(jìn)行訓(xùn)練、標(biāo)定，完成膠帶運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，從而判斷膠帶是否跑偏，并進(jìn)一步分析膠帶偏轉(zhuǎn)的方向。本發(fā)明膠帶本身不需做特殊設(shè)計(jì)，標(biāo)定板隨時(shí)可更換，通用性強(qiáng)，最大程度保護(hù)膠帶使用壽命，檢測(cè)精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在電站、煤礦及港口等行業(yè)中應(yīng)用廣泛的槽型皮帶輸送機(jī)，其運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象是常見的故障，在輸送過(guò)程中，如果發(fā)生落料點(diǎn)不對(duì)中，或者負(fù)載不均衡，將會(huì)導(dǎo)致輸送機(jī)的膠帶發(fā)生無(wú)規(guī)則的偏移現(xiàn)象。當(dāng)偏移量超出了各項(xiàng)工藝指標(biāo)，輸送機(jī)設(shè)備有可能出現(xiàn)膠帶脫軌，造成輸送系統(tǒng)中的物料大量?jī)A瀉，價(jià)值昂貴的膠帶徹底性損壞，從而進(jìn)一步導(dǎo)致整套物料輸送系統(tǒng)的故障停機(jī)，裝置停工。

目前膠帶跑偏檢測(cè)主要采用大型控制站單元配合完成，系統(tǒng)復(fù)雜成本高，而傳統(tǒng)的跑偏開關(guān)檢測(cè)系統(tǒng)往往又不能實(shí)時(shí)判斷跑偏狀態(tài)，造成不能及時(shí)糾偏而拉傷膠帶，經(jīng)濟(jì)損失較大。CN105197537B的專利文件公開了一種基于顏色檢測(cè)的膠帶跑偏檢測(cè)系統(tǒng)及方法，采用定位色帶、顏色檢測(cè)傳感器和可編程控制器的方式檢測(cè)膠帶跑偏，但是該檢測(cè)系統(tǒng)中定位色帶印刷在運(yùn)輸膠帶上，在實(shí)際皮帶運(yùn)輸過(guò)程中，沒有相應(yīng)的成品不能大范圍應(yīng)用，而且即使采用特殊制作工藝印刷但是皮帶經(jīng)長(zhǎng)期磨損后定位色帶不清晰，也會(huì)造成無(wú)法檢測(cè)或檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有膠帶跑偏檢測(cè)存在的上述不足，提供一種基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)及方法，結(jié)合當(dāng)前流行的圖像深度學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)膠帶跑偏的實(shí)時(shí)檢測(cè)，膠帶本身不需做特殊設(shè)計(jì)，標(biāo)定板隨時(shí)可更換，通用性強(qiáng)，成本低，可以實(shí)時(shí)診斷膠帶是否跑偏，最大程度保護(hù)膠帶使用壽命，檢測(cè)精度高。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)，包括膠帶、第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板、高清攝像機(jī)以及圖像處理模塊，所述第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板分別安裝在靠近膠帶下表面的兩側(cè)，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的大小和性狀完全一樣，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的顏色與膠帶的顏色存在明顯的視覺差別；所述高清攝像機(jī)安裝在膠帶上方，且位于第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的前方或后方，使得第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板和膠帶居于高清攝像機(jī)拍攝圖片的中央；所述圖像處理模塊與高清攝像機(jī)相連，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)出第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板與膠帶之間的位置關(guān)系，從而判斷膠帶是否跑偏。

按上述方案，所述高清攝像機(jī)旁邊還設(shè)置補(bǔ)光燈(便于光線昏暗或者晚上工作)。

按上述方案，所述第一標(biāo)定板和第二標(biāo)定板替換為采用一個(gè)完整的標(biāo)定板，該標(biāo)定板左右對(duì)稱布置在膠帶下方。

本發(fā)明還提供了一種基于機(jī)器視覺的膠帶跑偏診斷系統(tǒng)的診斷方法，包括如下步驟：

S1、在膠帶下方，靠近(盡量貼近)膠帶下表面的膠帶兩側(cè)分別安裝大小和形狀完全一樣的第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的顏色與膠帶的顏色存在明顯的視覺差別；

S2、在膠帶上方，第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板的前方或后方安裝高清攝像機(jī)，使得第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板和膠帶居于高清攝像機(jī)拍攝圖片的中央；