[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输送带跑偏检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤a1、获取灰度图像

采集实时图像，获取实时图像的长度h、宽度w及灰度图像f₁(x,y)；(x,y)为灰度图像中像素点的位置，x∈[0,h-1]，y∈[0,w-1]；

步骤a2、边缘检测

利用边缘检测器检测灰度图像f₁(x,y)中包含的所有对象的边缘，获得边缘图像f₂(x,y)；

步骤a3、边缘滤波

采用基于形状和方向性的滤波模板M_q(s,t)对边缘图像f₂(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f₃(x,y)；对于给定的m和n，m＞n，(2m+1)和(2n+1)分别为滤波模板M_q(s,t)的长度和宽度，(s,t)为滤波模板M_q(s,t)的坐标位置，t∈[-n,n],s∈[-m,m]；

步骤a4、边缘标记

将直线型边缘图像f₃(x,y)中的每条连续边缘表示为二维矩阵，记为edgex_k(i，j)；edgex_k表示第k段边缘，i表示二维矩阵的行，i＝1,2,…,I，I为边缘edgex_k沿实时图像长度方向的长度，j表示二维矩阵的列，j＝1或2，j＝1表示边缘edgex_k的x坐标值，j＝2表示边缘edgex_k的y坐标值；

步骤a5、实时输送带边缘识别

计算边缘标记后的任意两段边缘edgex_a、edgex_b间的距离d_ab(i)＝|edgex_a(i,2)-edgex_b(i,2)|，a,b∈k，将距离d_ab(i)与输送带基准左边缘Edge1和输送带基准右边缘Edge2间的距离d(i)＝|Edge1(i,2)-Edge2(i,2)|进行匹配，识别出输送带实时左边缘edgex_1r和输送带实时右边缘edgex_2r；Edge1(i,2)为输送带基准左边缘Edge1的二维矩阵Edge1(i,j)中的第二列，Edge2(i,2)为输送带基准右边缘Edge2的二维矩阵Edge2(i,j)中的第二列，输送带基准左边缘Edge1和输送带基准右边缘Edge2为已知的、输送带未偏离时的输送带左边缘和右边缘。

步骤a6、跑偏距离计算

计算输送带实时左边缘edgex_1r与输送带基准左边缘Edge1的距离d₁(i)＝|edgex_1r(i,2)-Edge1(i,2)|或输送带实时右边缘edgex_2r与输送带基准右边缘Edge2的距离d₂(i)＝|edgex_2r(i,2)-Edge2(i,2)|；

步骤a7、跑偏程度确定

根据公式或计算实时输送带跑偏值g，根据跑偏值g确定输送带是否跑偏及跑偏程度；

在所述步骤a3中，采用基于形状和方向性的滤波模板M_q(s,t)对边缘图像f₂(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f₃(x,y)，具体为：

其中，若f₂(x,y)＝1，temp(x,y)＝max(temp_q(x,y))，q＝l+n，l∈[-n,n]。