[发明专利]一种图像皮带秤检测装置及其方法

说明书

本发明涉及一种图像皮带秤检测装置及其方法，属于物料流量检测技术领域。该图像皮带秤检测装置中辊筒转轴上安装测速仪，辊筒顶部正上方从下至上依次设有对比尺、线光源，辊筒输出端正前上方设有摄像头，摄像头通过图像采集模块与主机连接，线光源通过数字量输出模块与主机连接，线光源照射在辊筒顶部的物料并根据表面边缘形貌呈现出特征光带。该方法首先将图像采集到主机，将数字图像进行图像分割获得对比尺图和物料分割图，根据对比尺图求得单位像素对应的实际面积，最终求得物料的实际截面面积，最后根据公式Q＝KdV(S‑S₀)求得物料流量。该装置和方法不受运输皮带长度超限、有曲线段、跑偏、张力变化等因素的影响，具有检测精度更高、适应性更强的优点。

技术领域

本发明涉及一种图像皮带秤检测装置及其方法，属于物料流量检测技术领域。

背景技术

目前，运输皮带物料流量的检测方法和装置主要有电子皮带秤和核子皮带秤。电子皮带秤通过称量一定长度运输皮带的重量，并结合运输皮带的速度计算物料流量；核子皮带秤则利用放射性同位素产生的r射线穿透物料时，r射线衰减量与物料厚度有关的特性，通过测量剩余r射线的强度和结合运输皮带速度来计算物料流量。电子皮带秤检测精度容易受运输皮带的长度、有曲线段、跑偏、张力变化等因素影响，电子皮带秤的使用条件要求较为苛刻，运输皮带太长或太短都不适合使用电子皮带秤，运输皮带有曲线段也会造成较大的检测误差，有的运输皮带容易出现跑偏或张力变化较大，造成检测误差很大甚至无法正常检测。核子皮带秤采用的放射源主要为点式或线式，虽然核子皮带秤不受皮带长度、皮带跑偏或张力变化等因素影响，但由于r射线穿透物料时的衰减量与物料厚度成对数关系，当被测物料截面形状或物料分布均匀度频繁变化时，即使物料质量相同而r射线穿透物料后的衰减程度也有很大差别，从而造成很大的检测误差，因此，对于运输皮带物料截面形状变化较大或物料分布不均匀的情况，核子皮带秤也不能正常使用。

发明内容

为克服电子皮带秤受运输皮带的长度超限、有曲线段、跑偏、张力变化等因素的影响，以及核子皮带秤容易受物料截面形状变化或物料分布不均匀的影响，本发明提供一种图像皮带秤检测装置及其方法。该图像皮带秤检测装置和方法不受上述因素影响，具有检测精度更高、适应性更强的优点，本发明通过以下技术方案实现。

一种图像皮带秤检测装置，包括主机1、图像采集模块2、摄像头3、对比尺4、线光源5、特征光带6、皮带8、测速仪9、辊筒10和数字量输出模块11，所述辊筒10上设有皮带8，辊筒10转轴上安装测速仪9，辊筒10顶部正上方从下至上依次设有对比尺4、线光源5，对比尺4为带颜色、水平方向与垂直方向呈直角的尺子，线光源5为平行光，辊筒10输出端正上前方设有摄像头3，摄像头3根据物料7的高低与皮带8面呈6°～15°(以确保获得的图像能包括辊筒10上半部分、辊筒10上方物料7、对比尺4和特征光带6)，测速仪9通过信号线连接主机1的USB通信口，摄像头3通过图像采集模块2与主机1连接，线光源5通过数字量输出模块11与主机1连接，线光源5照射在辊筒10顶部的物料7根据表面边缘形貌呈现出特征光带6。采用对比尺4作为图像像素与实际尺寸的计算标准，无论摄像头3的位置远近高低或角度偏离等变化，始终能确定图像像素与实际尺寸的对应关系，对比尺4为直角形，其水平方向长度与辊筒10相当，垂直方向长度略大于物料7最大高度，对比尺4颜色与周围颜色有很大反差。

所述图像采集模块2与主机1通过以太网通信。

线光源5为带颜色的平行光，在物料7上形成细长的特征光带6，由此获得精确的物料截面轮廓线，避免前后图像重叠而影响精确物料截面的获得，特征光带6的颜色与其他物体颜色有很大的反差。

所述摄像头3为周期性摄像模式，主机1周期性同时获取数字图像和测速仪9的速度数据。

一种图像皮带秤检测装置的检测方法：

(a)主机1通过数字量输出模块11控制线光源5打开和关闭；