[发明专利]一种基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测方法

说明书

本发明公开了一种基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测方法，本发明旨在准确高效计算出钢丝绳芯输送带接头抽动距离，提高钢丝绳芯输送带接头抽动检测的可操作性和准确性，以实现对接头状况的判断。本发明基于钢丝绳芯输送带图像中接头分层区域最小外接矩形以及接头空档区域的提取结果，通过计算上下接头拟合直线、接头空档区域重心，实现对各钢丝绳接头端点的抽动距离检测。本发明所提出的算法高效且准确率高，能够应用于基于X光的钢丝绳芯输送带无损检测系统，实现X光的钢丝绳芯输送带接头抽动检测，有益于预防重大断带安全事故，具有较大的应用价值。

技术领域

本发明属于无损检测领域，尤其涉及一种基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测方法。

背景技术

带式输送机运输是煤矿等生产领域中的主要运输方式，其使用的输送带以钢丝绳芯输送带为主。钢丝绳芯输送带是以钢丝绳作为骨架材料的橡胶输送带，广泛运用于煤炭、矿山、港口等领域。在实际应用中，一条完整的钢丝绳芯输送带由若干段钢丝绳输送带搭接而成。接头区域是整条钢丝绳芯输送带拉伸强度最低、最为薄弱的部位，经常会发生钢丝绳抽动故障，导致断带等重大安全事故的发生，严重影响安全生产。因此，及时准确的检测钢丝绳芯输送带接头状态十分重要。

随着X光检测技术的发展，能够通过X光无损检测系统获取包含钢丝绳芯输送带接头信息的X光图像，目前已存在的接头抽动距离计算方法都是先提取出钢丝绳端点信息，然后根据各端点进行直线拟合，通过计算点到拟合直线的距离实现抽动距离的计算。但由于在恶劣工况环境下采集到的X光图像质量较低，通过现有方法提取到的钢丝绳端点信息存在较大误差，导致接头抽动检测方法存在着检测效率低、准确性较差等问题。综上所述，需要一种能够高效可靠判断接头抽动故障的检测方法。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测方法，目的是通过钢丝绳芯输送带接头的X光图像，准确计算钢丝绳芯输送带各钢丝绳接头端点的抽动距离，提高钢丝绳芯输送带接头故障检测的可操作性和准确性。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测方法，包含以下步骤：

步骤1：将T1时刻采集到的含有完整接头的钢丝绳芯输送带X光图像，即T1时刻的原始图像作为基准图像；

步骤2：对原始图像分别进行横向均值滤波和全局均值滤波，以全局均值滤波后的图像为参考图像，对横向均值滤波后的图像进行动态阈值处理，得到图像A；

步骤3：对图像A进行形态学闭操作，孔洞填充、开操作，得到图像B；

步骤4：对图像B进行连通分量提取，并根据面积特征从各连通分量中筛选出接头分层区域，对各分层区域求并集，得到图像C；

步骤5：分别对图像A与图像C进行连通分量提取，并对两图像中的连通分量求交集，得到图像D；

步骤6：利用最小外接矩形算子获取图像D中各接头分层区域的最小外接矩形，并取得每个矩形的方向值，即矩形上下两边的斜率，得到图像E；

步骤7：利用每个最小外接矩形的方向值，即斜率，与此矩形区域中纵坐标最大、最小时相对应的坐标点，计算得到每个接头分层区域的下、上接头拟合直线；

步骤8：对原始图像进行全局均值滤波，以均值滤波后的图像为参考图像，对原始图像进行动态阈值处理，并对阈值处理后的图像进行开操作，得到图像F；

步骤9：对图像F进行形态学腐蚀以及开操作，得到图像G；

步骤10：分别对图像E中每一个最小外接矩形与图像G进行交集运算，并对求交后图像进行连通分量提取，再根据面积特征从各连通分量中筛选出接头空档区域，得到图像H；