[發明專利]一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測方法

有效

• 申請號: 201910408860.1
• 申請日: 2019-05-16
• 公開（公告）號: CN110288562B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 張曉光;孫正;黃元麒;盧紀麗;徐桂云;李輝
• 申請（專利權）人: 棗莊學院
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/155;G06T7/62;G06T7/66
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測方法，本發明旨在準確高效計算出鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動距離，提高鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動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圖像中接頭分層區域最小外接矩形以及接頭空檔區域的提取結果，通過計算上下接頭擬合直線、接頭空檔區域重心，實現對各鋼絲繩接頭端點的抽動距離檢測。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光的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測，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

本發明屬于無損檢測領域，尤其涉及一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測方法。

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，廣泛運用于煤炭、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由若干段鋼絲繩輸送帶搭接而成。接頭區域是整條鋼絲繩芯輸送帶拉伸強度最低、最為薄弱的部位，經常會發生鋼絲繩抽動故障，導致斷帶等重大安全事故的發生，嚴重影響安全生產。因此，及時準確的檢測鋼絲繩芯輸送帶接頭狀態十分重要。

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，目前已存在的接頭抽動距離計算方法都是先提取出鋼絲繩端點信息，然后根據各端點進行直線擬合，通過計算點到擬合直線的距離實現抽動距離的計算。但由于在惡劣工況環境下采集到的X光圖像質量較低，通過現有方法提取到的鋼絲繩端點信息存在較大誤差，導致接頭抽動檢測方法存在著檢測效率低、準確性較差等問題。綜上所述，需要一種能夠高效可靠判斷接頭抽動故障的檢測方法。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測方法，目的是通過鋼絲繩芯輸送帶接頭的X光圖像，準確計算鋼絲繩芯輸送帶各鋼絲繩接頭端點的抽動距離，提高鋼絲繩芯輸送帶接頭故障檢測的可操作性和準確性。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種基于X光圖像的鋼絲繩芯輸送帶接頭抽動檢測方法，包含以下步驟：

步驟1：將T1時刻采集到的含有完整接頭的鋼絲繩芯輸送帶X光圖像，即T1時刻的原始圖像作為基準圖像；

步驟2：對原始圖像分別進行橫向均值濾波和全局均值濾波，以全局均值濾波后的圖像為參考圖像，對橫向均值濾波后的圖像進行動態閾值處理，得到圖像A；

步驟3：對圖像A進行形態學閉操作，孔洞填充、開操作，得到圖像B；

步驟4：對圖像B進行連通分量提取，并根據面積特征從各連通分量中篩選出接頭分層區域，對各分層區域求并集，得到圖像C；

步驟5：分別對圖像A與圖像C進行連通分量提取，并對兩圖像中的連通分量求交集，得到圖像D；

步驟6：利用最小外接矩形算子獲取圖像D中各接頭分層區域的最小外接矩形，并取得每個矩形的方向值，即矩形上下兩邊的斜率，得到圖像E；

步驟7：利用每個最小外接矩形的方向值，即斜率，與此矩形區域中縱坐標最大、最小時相對應的坐標點，計算得到每個接頭分層區域的下、上接頭擬合直線；

步驟8：對原始圖像進行全局均值濾波，以均值濾波后的圖像為參考圖像，對原始圖像進行動態閾值處理，并對閾值處理后的圖像進行開操作，得到圖像F；

步驟9：對圖像F進行形態學腐蝕以及開操作，得到圖像G；

步驟10：分別對圖像E中每一個最小外接矩形與圖像G進行交集運算，并對求交后圖像進行連通分量提取，再根據面積特征從各連通分量中篩選出接頭空檔區域，得到圖像H；