[發明專利]一種基于目標檢測的料場皮帶堵料的檢測方法

在審

• 申請號: 202111182045.1
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN114049300A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張超;劉禮杰;蔡煒;路萬林
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/44;G06V10/75;G06V10/762;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳靜

一種基于目標檢測的料場皮帶堵料的檢測方法，包括：獲得運載過程中的皮帶運行的視頻畫面；對皮帶堵料視頻圖像的歷史數據進行收集，對皮帶堵料區域的定位和標注，形成皮帶堵料的圖像數據集；利用目標檢測的算法對圖像數據集進行高度總結和特征提取，得到包含皮帶堵料區域的目標檢測的模型；利用得到的目標檢測模型，對實時采集的皮帶運行視頻中的當前幀圖像進行識別，找出當前圖像是否存在堵料現象及存在堵料情況下的堵料區域，達到對皮帶堵料進行實時檢測的目的。本發明相對于現有技術，不需要人工實時進行視頻監控和判別，減少人力成本；并且相對于人工的檢測和判別，本發明準確率更高，實現了皮帶運輸狀態實時檢測的自動化與無人化功能。

技術領域

本發明涉及的是目標檢測領域，特別涉及一種基于目標檢測的料場皮帶堵料的檢測方法。

背景技術

皮帶輸送機是工礦企業運送原料最經濟、最高效、最便捷的方法，皮帶機也是常用的動力輸送機，應用廣泛，物美價廉。皮帶機的主要任務是將散裝物料通過皮帶機輸送系統順利運送到目的地，如果皮帶機系統發生堵塞現象，停工停產，會造成生產工藝流程中斷。如果所運輸的物料遇到障礙物，或者接觸到因侵蝕而出現坑洼的皮帶表面，物流即會改變正常的運輸方向，從而導致運輸物料的堆積，出現料流堵塞現象。因此，一旦發生物料堵塞問，檢修恢復時間需要數個小時的時間，無法正常作業生產，造成生產和經濟的雙重損失。

在生產線附近安裝相關的檢測設備可以減少這一現象的發生，但是視頻檢測系統每日會產生數量眾多的視頻圖像，如果堵塞狀態完全依靠人工去進行識別，不僅工作量顯得尤為巨大，而且效率非常低下，另一方面長時間作業會產生疲勞進而帶來漏判、錯判的現象，難以保證作業的質量，并且存在安全隱患。

發明內容

鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種基于目標檢測的料場皮帶堵料的檢測方法。

為了解決上述技術問題，本申請實施例公開了如下技術方案：

一種基于目標檢測的料場皮帶堵料的檢測方法，包括

S100.對皮帶堵料視頻圖像的歷史數據進行收集，然后對皮帶堵料區域進行定位和標注，形成皮帶堵料的圖像數據集；

S200.構建基于神經網絡的目標檢測網絡模型作為皮帶堵料的檢測器,將皮帶堵料的圖像數據集輸入到目標檢測網絡中進行訓練，得到皮帶堵料的目標檢測網絡模型；

S300.提取實時采集的皮帶運行視頻中的當前幀圖像，利用訓練完成的皮帶堵料的目標檢測網絡模型對當前幀圖像進行檢測，根據檢測結果達到對皮帶料流運輸狀態進行檢測的目的。

進一步地，S100的具體方法為：對皮帶堵料的圖像及其堵料的區域進行定位和標定；對滿足堵料的每一幀圖像進行定位和標定，為圖像貼上包含堵料區域的坐標位置信息的標簽，將標注好的數據分為兩部分，一部分是訓練集，用于訓練目標檢測網絡模型；另一部分是測試集，用于測試目標檢測網絡模型檢測效果。

進一步地，皮帶堵料的定義為：皮帶料流超過皮帶正常流動高度的預設范圍到皮帶料流填滿整個料流口。

進一步地，S200的方法具體包括：

S201.將圖像數據集中的訓練集作為目標檢測網絡模型的輸入，設置好目標檢測訓練參數，得到基于堵料狀態檢測的初始目標檢測；

S202.將圖像數據集中的測試集輸入到訓練好的初始目標檢測網絡模型，通過初始目標檢測網絡模型對測試集中的圖像進行識別，得到當前圖像是否存在堵料的標簽及相應的堵料區域，并與測試集中當前圖像的真實狀態進行統計與匹配，當匹配準確度大于預設閾值時，即確定當前目標檢測網絡模型為皮帶堵料檢測的目標檢測網絡模型。

進一步地，當匹配準確度小于預設閾值時，則當前初始目標檢測網絡模型無法滿足要求，則重新執行步驟S201-S202，直到測試集匹配準確度達到預設閾值。