[发明专利]一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法

说明书

本发明属于带式输送机领域，具体涉及到一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法。所述检测方法由CMOS面阵相机采集不同工况条件下输送带运行图像；对样本图像进行分类标注基本信息作为输送带数据集；构建参考输送带带宽数据集在算法平台中进行校准像素与度量之间比例后确定像素与实际尺寸的比例；对正常状态输送带数据进行边缘拟合直线与中心线提取；对跑偏状态输送带数据集进行边缘拟合直线和中心线提取；对正常工作状态与跑偏状态数据进行数据对比，判断是否发生跑偏故障；检测跑偏故障后，对输送带跑偏数据集进行跑偏程度的分类，并标注为局部跑偏和整体跑偏数据集；基于跑偏程度分类作为评估跑偏预警的级别。本发明所提输送带跑偏检测方法不仅检测速度快、提高了纠偏的准确率，而且缩小了预警范围。

技术领域

本发明涉及带式输送机的检测领域，尤其涉及一种基于图像识别技术对输送带跑偏的检测方法。

背景技术

随着带式输送机运输距离、运行速度以及负载的不断增加，带式输送机的跑偏问题越来越突出，在物料运输过程中，由于输送机机架安装不适、输送带受力不均、运输中受到外力冲击等因素，经常会造成输送带跑偏。输送带发生跑偏会造成输送带边缘磨损，与托辊的摩擦加剧导致输送带撕裂或打滑，甚至引发火灾，最终造成重大事故。因此，对输送带跑偏的识别及预警是预防事故扩大具有重大意义。

针对跑偏故障检测，人工巡检存在效率低、误差大等问题，通过采用机械检测和传感器检测进行输送带跑偏检测，但由于存在效率低、可靠性差等问题，跑偏检测不能具体量化。近年来，计算机视觉技术发展迅速，其在输送带故障检测中的应用也越来越广泛。机械检测和传感器检测，接触式采用角度传感器和位移传感器等，随着输送带作用于机械机构后，产生一定的偏角或位移，通过连接的传感器将数据导出换算等到跑偏量，但机械结构长期与皮带接触导致磨损出现数据偏差。非接触式，采用红外线或激光等面阵传感器，当输送带在运行过程中遮盖住输送带下的传感器，通过换算得出输送带在横向运动中的跑偏量。机器视觉主要通过CMOS或CCD面阵工业相机，采集输送带在不同工况下的图片，通过二值化处理提出感兴趣区域，采用边缘检测算法提取输送带边缘线条，判断是否发生跑偏，设计跑偏角和跑偏量来构成跑偏特征用于跑偏检测。综上所述，需要一种可靠且高效的带式输送机跑偏检测方法。

发明内容

针对以上为题，本发明提出一种图像识别的带式输送机跑偏检测方法，目的是通过快速准确判断运行过程中输送带跑偏检测的实时性和准确性，实现输送带状态检测和安全维护。为实现本发明的目的，本发明所提技术方案为：一种基于图像识别的带式输送机跑偏检测方法，包括以下步骤：

1.输送带数据采集和处理

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