[發明專利]一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法和系統

在審

• 申請號: 202110371810.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113191394A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 鄭科;李子龍;李華才;丁磊;晉奉吉;余國民;鄒愛軍
• 申請（專利權）人: 國電漢川發電有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/46
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 張力波

本發明一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法和系統，根據安裝在皮帶上方的攝像機構實時抓拍皮帶運動的照片后，提取圖片中膠帶上綠色激光線，根據其位置移動，從而判斷皮帶是否跑偏。本發明通過在皮帶上方增加的激光發射器，利用高清攝像頭實時抓拍皮帶運行的場景圖片，對所抓拍圖片，運用圖像分割、特征化提取等算法，并通過支持向量機對特征樣本進行訓練、標定，完成皮帶運動場景的訓練學習，從而實時檢測出激光線在圖像中的移動位移，也就是膠帶的移動位移，并判斷出皮帶是否跑偏、以及跑偏的方向。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域。更具體地說，本發明涉及一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法和系統。

背景技術

在火電廠中，帶式傳送機是輸送煤的主要設備，但是在帶式傳送機的使用過程中，當傳送帶上的物料分布不均勻受力或受到其他外力作用時，傳送帶容易發生跑偏的現象。因此一些廠商便會使用一些放置傳送帶跑偏的設備來防止傳送帶發生跑偏，但是在實際使用過程中，這些設備的使用效果都不好。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法和系統，根據安裝在皮帶上方的攝像機構實時抓拍皮帶運動的照片后，提取圖片中膠帶上綠色激光線，根據其位置移動，從而判斷皮帶是否跑偏。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法，包括以下步驟:

S1、在傳送帶上方利用激光發生器沿傳送帶的寬度方向發射激光光線，同時，利用攝像機構在激光線的前方或后方對準激光線拍攝，以獲取激光線和傳送帶的實時圖像信息；

S2、收集傳送帶上不同負載的情況下所述攝像機構拍攝的多張圖片，將其中傳送帶未發生偏移的圖片貼上有效標簽，傳送帶發生偏移的圖片貼上無效標簽；

S3、提取所有圖片的特征值；

S4、建立訓練集和測試集，所述訓練集和測試集內均包括多張貼有有效標簽的圖片和多張貼有無效標簽的圖片；

S5、使用所述訓練集中的圖片的標簽和所對應的特征值建立SVM分類預測模型；

S6、以懲罰因子C和核函數r為待優化的SVM參數，對S5中建立的SVM分類預測模型進行參數尋優；

S7、利用S6中尋優得到的懲罰因子C和核函數r對所述訓練集中圖片進行SVM分類預測模型進行驗證訓練，得到SVM模型；

S8、向S7中得到的SVM模型導入所述測試集中的圖片，對所述SVM模型進行分類預測，以驗證所述SVM模型；

S9、將攝像機構拍攝的所述激光線和傳送帶的實時圖像作為待測試圖片，利用S8中驗證后的模型對所述待測試圖片進行比對測試，將其標定為有效或無效，從而判斷所述待測試圖片中傳送帶是否發生偏移。

優選的是，所述的一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法中，S3中首先將所述圖片分割為多個區塊，并所述區塊的特征值，并將所述圖片對應的多個所述區塊的特征值作為所述圖片的特征值。

優選的是，所述的一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法中，S3中通過成對幾何直方圖提取所述區塊的特征值。

優選的是，所述的一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法中，S3中通過兩條沿所述傳送帶長度方向的分割線將所述圖片分隔為三個區塊，其中兩條所述分割線分別經過所述圖片中所述激光線的兩端，將所述激光線的兩端分別定位為A點和B點，所述圖片的三個區塊分別為激光線A側區、皮帶區和激光線B側區。

優選的是，所述的一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法中，S3中通過均值漂移算法將所述圖片分隔為三個區塊。

優選的是，所述的一種基于機器視覺的傳送帶跑偏診斷方法中，所述攝像機構的攝像頭為高清攝像頭。