[發(fā)明專利]基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的輸送帶打滑檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210011789.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114323638A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 欒松義;王林;王喆;張子敬;林棟;馬賀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東工大中能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/023
• 分類號(hào): G01M13/023
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

本發(fā)明提供了基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的輸送帶打滑檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置，方法包括獲取輸送帶的第一圖像并記載對(duì)應(yīng)的獲取時(shí)間；在第一圖像中設(shè)定ROI區(qū)域，并識(shí)別ROI區(qū)域預(yù)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)，形成圖像模板；基于預(yù)設(shè)的圖像采集頻率，獲取若干個(gè)輸送帶圖像和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，將若干個(gè)輸送帶圖像與所述圖像模板進(jìn)行匹配，得到每個(gè)輸送帶圖像相對(duì)于圖像模板的移動(dòng)距離；基于移動(dòng)距離和時(shí)間差，計(jì)算輸送帶的運(yùn)行速度，將運(yùn)行速度與設(shè)定速度比較，進(jìn)行輸送帶打滑判斷。本發(fā)明通過(guò)無(wú)接觸的方式，獲取輸送帶運(yùn)輸過(guò)程中的多幅圖像，并基于對(duì)圖像的處理，對(duì)輸送帶實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的速度檢測(cè)，及時(shí)對(duì)打滑現(xiàn)象做出判斷，便于采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，保證輸送帶的安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的輸送帶打滑檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)

采用輸送帶傳送物料時(shí)，如果輥筒與輸送帶的摩擦力不夠，輸送帶就容易出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。然而在礦山行業(yè)中，其輸送帶安裝位置多處于戶外，處于寒冷天氣時(shí)會(huì)發(fā)生結(jié)冰、凝露等現(xiàn)象，此時(shí)輸送帶和輥筒摩擦力降低，極易發(fā)生打滑現(xiàn)象。除此之外，輸送帶的張力不夠、載荷啟動(dòng)、輥筒表面摩擦系數(shù)不夠等等，都可能引發(fā)輸送帶的打滑現(xiàn)象。

輸送帶打滑發(fā)生后，將會(huì)嚴(yán)重的影響物料的輸送進(jìn)度，當(dāng)轉(zhuǎn)接初輸送帶發(fā)生打滑時(shí)，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生物料堆積甚至漏料、撒料的風(fēng)險(xiǎn)，增加現(xiàn)場(chǎng)人員的工作負(fù)擔(dān)，輸送帶的長(zhǎng)時(shí)間打滑，會(huì)使輸送帶與輥筒摩擦部位溫度急劇升高，甚至?xí)斐奢斔蛶埂龜啵瑖?yán)重影響輸送帶的使用壽命。因此，及時(shí)的檢測(cè)出輸送帶的打滑現(xiàn)象，對(duì)打滑情況及時(shí)的做出反應(yīng)，能有效的保證安全生產(chǎn)，減小損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的輸送帶打滑檢測(cè)方法、系統(tǒng)及裝置，用于解決現(xiàn)有對(duì)輸送帶的打滑現(xiàn)象不能提前檢測(cè)，影響生產(chǎn)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明第一方面提供了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的輸送帶打滑檢測(cè)方法，所述方法包括以下步驟：

獲取輸送帶的第一圖像并記載對(duì)應(yīng)的獲取時(shí)間；

在所述第一圖像中設(shè)定ROI區(qū)域，并識(shí)別所述ROI區(qū)域預(yù)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)，形成圖像模板；

基于預(yù)設(shè)的圖像采集頻率，獲取若干個(gè)輸送帶圖像和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，將所述若干個(gè)輸送帶圖像與所述圖像模板進(jìn)行匹配，得到每個(gè)所述輸送帶圖像相對(duì)于圖像模板的移動(dòng)距離；

基于所述移動(dòng)距離和時(shí)間差，計(jì)算輸送帶的運(yùn)行速度，將所述運(yùn)行速度與設(shè)定速度比較，進(jìn)行輸送帶打滑判斷。

進(jìn)一步地，所述獲取輸送帶第一圖像具體為：

在輸送帶的正上方設(shè)置相機(jī)，通過(guò)所述相機(jī)獲取輸送帶的圖像并上傳至計(jì)算機(jī)；所述相機(jī)兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置補(bǔ)光燈。

進(jìn)一步地，與所述圖像模板的匹配通過(guò)matchTemplate函數(shù)實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，所述每個(gè)所述輸送帶圖像相對(duì)于圖像模板的移動(dòng)距離的計(jì)算具體為：

根據(jù)匹配，在輸送帶圖像中查找對(duì)應(yīng)的ROI區(qū)域以及最優(yōu)匹配位置；

將最優(yōu)位置坐標(biāo)與所述預(yù)設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)的差值，作為像素移動(dòng)距離；

基于像素與實(shí)際距離的轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算實(shí)際移動(dòng)距離。

進(jìn)一步地，所述將所述運(yùn)行速度與設(shè)定速度比較，進(jìn)行輸送帶打滑判斷具體為：

當(dāng)所述運(yùn)行速度等于設(shè)定速度時(shí)，輸送帶正常運(yùn)行；

當(dāng)實(shí)際速度持續(xù)小于設(shè)定速度的預(yù)設(shè)比例時(shí)，判定輸送帶發(fā)生持續(xù)打滑現(xiàn)象；

當(dāng)實(shí)際速度在某時(shí)刻小于設(shè)定速度的預(yù)設(shè)比例，且經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)持續(xù)時(shí)間后恢復(fù)時(shí)，判定輸送帶發(fā)生間歇性打滑現(xiàn)象。