[发明专利]一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法

权利要求书

1.一种基于图像识别的带式输送机跑偏检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤a1、相机搭建；

所述图像数据采集采用CMOS面阵相机，通过所述6-PIN HIROSE电源、所述I/O接口线缆和所述千兆网线，实现所述CMOS面阵相机和所述计算机数据连接；将所述CMOS面阵相机搭载在所述输送带中心1.5m正上方的机架上，在所述CMOS面阵相机指示灯同时亮起后，可以清晰观察到输送带在所述CMOS面阵相机采集平台上输送带边缘直线，且输送带图像位于采集界面正中间后，固定所述CMOS面阵相机的位置；由于所述CMOS面阵相机在室外工作需保证采集图像的曝光度和清晰度，通过调整所述CMOS面阵相机镜头上的光圈和焦距，实现输送带能形成完整且清晰的图像；

步骤a2、图像采集；

所述CMOS面阵相机采集平台界面需提前建立图像存储文件夹；采用时间采集方式使所述CMOS面阵相机进行图像采集，采集不同工况条件下，输送带在1min内1张/s的采集速度下，采集2min的图像，且命名为参考输送带带宽数据集，共采集3组正常运行数据集；采集在同一工况条件下发生跑偏现象后，按照时间采集方式；采集3min的图像，每组工况条件下采集3组跑偏状态数据集；

步骤a3、图像数据处理；

对参考输送带带宽数据集中的图像进行边缘拟合直线提取，得到输送带在正常运行状态下的带宽；根据像素与度量比率原理，已知输送带实际带宽尺寸和图像中输送带像素尺寸，可以推导出像素与度量比例，反推出需要测量的图像中参考物尺寸，验证3组像素与度量比例是否一致，在误差允许范围内，取最接近的比例作为最终比例；对某一工况条件下正常状态数据集中的图像进行边缘拟合直线提取，同时根据输送带左右边缘直线推导出中心线位置，将其数据导出，在上述同一工况条件下跑偏状态数据集中的图像进行边缘拟合直线提取以及输送带边缘直线倾斜角提取，且根据输送带左右边缘直线推导出中心线位置，将其数据导出；

步骤a4、输送带预警等级划分；

对比步骤a2和步骤a3采集图像数据，根据输送带中心位置，检测输送带是否发生跑偏，若输送带发生跑偏，则对跑偏程度进行分类，跑偏状态数据集中输送带边缘拟合直线发生倾斜，且有一定倾斜角，以及输送带中心线发生横向移动，将跑偏状态数据集根据输送带跑偏程度可以分为两大类，局部跑偏状态数据集和整体跑偏状态数据集；局部跑偏状态数据集为输送带中心线位置未发生整体横向移动，输送带边缘拟合直线倾斜，且有一定偏斜角；整体跑偏状态数据集为输送带中心线位移发生整体横向移动；计算输送带中心线线性函数直线与正常输送带中心线线性函数有交点，拟合中心线公式为：

当输送带右边缘拟合直线到中心线≤5%带宽，则为一级跑偏状态；当正常状态输送带中心线与跑偏状态输送带中心线线性函数直线有交点，且输送带右边缘拟合直线到中心线＞5%带宽，则为二级跑偏状态；当正常状态输送带中心线与跑偏状态输送带中心线线性函数直线没有交点，则为三级跑偏状态。

2.根据权利要求1所述的任一项方法，其特征在于，在所述步骤a4之后还包括下述步骤：

步骤a5、根据输送带跑偏程度进行不同级别的告警。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a2采集的原始图像为灰度图像。