[发明专利]一种螺旋输送装置物料状态检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种螺旋输送装置物料状态检测方法及装置，所述方法包括视频采集，感兴趣区域图像序列获取，所述感兴趣区域包括参考区域及物料区域，第i帧变化图像计算，计算所述第i帧图像的时间域变化特征值及所述第i帧图像的物料区域的空间域变化特征值，综合所述第i帧图像的时间域变化特征值及物料区域的空间域变化特征值，得到第i帧图像的物料状态结果，并通过统计分析多帧图像的物料状态结果，得到螺旋输送装置的物料状态。本发明通过参考区域的设置，“平衡/降低”物料区域像素值变化的贡献，提升了系统对环境变化的鲁棒性，更准确的评估“物料区域”的变化情况，实现了实时地、稳定地对装置物料状态进行跟踪检测。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种螺旋输送装置物料状态检测方法及装置。

背景技术

螺旋输送器是一种物料传送设备，主要用于均匀传送粉末、小颗粒状零件等，通常传送管道是封闭的，通过观察窗可以查看内部输送情况和检查物料状态。当物料输入充足时，螺旋输送器能源源不断的向下游节点输送物料，但当物料输入缺失时，现有的螺旋输送器并不能及时上报物料缺失信息，导致问题不能及时发现和解决，影响生产效率。

现有技术中，监管人员通过螺旋输送器的观察窗判断传送管道上是否有物料，过程需要消耗额外的人力成本，并且，依赖于人的经验以及其他主观因素，对物料状态检测结果标准差异较大；此外，还可以采用压力传感器对螺旋输送装置的传送管道的压力数据进行采集，通过分析压力数据，对传送管道的物料状态进行检测，压力传感器直接或者间接与物料接触，寿命较低。并且，压力传感器是接触式检测，只能稀疏式分布，无法实现密集型的全面监测。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种螺旋输送装置物料状态检测方法，其目的在于实时地、稳定地对螺旋输送装置的物料状态进行跟踪检测，由此解决无法全面、快速进行螺旋输送装置物料状态检测并稳定跟踪的技术问题。

第一方面，本发明提供一种螺旋输送装置物料状态检测方法，具体包括以下步骤：

S1、视频采集：采集螺旋输送装置的观察窗区域的视频；

S2、获取感兴趣区域图像序列：将所述视频转化为帧序列图像，截取所述帧序列图像中感兴趣区域，得到感兴趣区域图像序列；

S3、计算第i帧图像的变化图像：从所述感兴趣区域图像序列中提取连续的包括第i帧图像及第i帧图像之前的至少2帧图像，计算第i帧图像的变化图像；

S4、计算第i帧图像的变化特征值：根据第i帧图像的变化图像计算第i帧图像的变化特征值；

S5、判断第i帧图像的物料状态结果：根据第i帧图像的变化特征值，得到第i帧图像的物料状态结果；

S6、判断螺旋输送装置的物料状态：统计至少两帧感兴趣区域图像的物料状态结果，得到螺旋输送装置的物料状态。

进一步地，步骤S2，所述感兴趣区域包括参考区域及物料区域。

进一步地，所述物料区域为所述螺旋输送装置的传送管道上物料所在区域，所述物料区域为矩形，所述参考区域位于所述物料区域的外围与所述物料区域的对称设置。

进一步地，步骤S3，从所述感兴趣区域图像序列中提取第i帧图像、第i-1帧图像、第i-2帧图像，计算第i帧图像与第i-1帧的差值图像，得到第一差值图像，计算第i帧图像与第i-2帧的差值图像得到第二差值图像，计算所述第一差值图像与所述第二差值图像之和，得到所述第i帧的变化图像。

进一步地，步骤S4，设定像素变化阈值、帧级像素变化阈值，计算所述第i帧图像的变化特征值，所述第i帧图像的变化特征值包括第i帧图像的时间域变化特征值、第i帧图像的物料区域的空间域变化特征值。

进一步地，所述第i帧图像的时间域变化特征值的计算步骤为：