[发明专利]一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法

权利要求书

1.一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法，其特征是，包括如下步骤：

1)通过曲线凹凸性的撕裂连线判断是否发生撕裂：

连接相邻各段激光线条纹中心线的相邻的2个端点作一条直线；

若该直线将所有的中心线分为两部分，则认为输送带在这两个端点之间产生了裂缝；若所有中心线基本上都位于该直线的一侧，则输送带在这两个端点之间正常；

2)通过曲线高差判断是否发生撕裂：

21)选取相邻两段激光线条纹的中心线L1、L2，其中，L1位于L2的左边，点M、N分别为曲线L1的右端点、L2的左端点，C点为过点M的水平直线与过点N的竖直直线的交点；

22)计算线段MN的长度dist，当dist在[5,20]中时，表明输送带有可能发生了撕裂；

3)计算激光线条纹的平均灰度值ave，记线段MN上像素点的个数为totalnum，线段MN上属于强光区域的像素点个数为num1，线段MN上不属于强光区域且灰度值小于等于0.8×ave的像素点个数为num2，线段MN上不属于强光区域且灰度值大于0.8×ave的像素点个数为num3；

当num1/totalnum≥0.8时，线段MN位于强光区域内；

当num2/totalnum≥0.8时，线段MN位于裂缝内；

当num3/totalnum≥0.8时，线段MN位于激光线条纹上；

4)根据以上三个步骤的结果进行判断，若以上三个步骤均能得出发生撕裂的结论，则判定输送带发生了纵向撕裂；

5)多张图像联合进行撕裂判断：

以步骤4)找到的撕裂故障点为圆形，依据经验值设置半径的圆形区域R作为故障区域，从当前帧开始，遍历当前帧的前20帧图像，检测其对应的故障区域中是否存在故障点；包括当前帧，若有num帧图像的故障区域内都存在故障点，则定义这些图像是连续的；

设变量K为允许中断的帧数，该变量表示当图像序列中K帧连续图像的故障区域中都没有检测到故障点时，认为这个图像序列是连续的；

设变量P为停机帧数，若连续的图像序列的帧数num大于P，则撕裂视觉检测系统使得皮带输送机停机；

设变量P1为报警帧数，若连续的图像序列的帧数num大于P1，则撕裂视觉检测系统会保存当前帧图像并报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法，其特征是，所述步骤1)中在判断该直线是否将所有的中心线分为两部分时，假设两条相邻的激光线条纹相邻的两个端点分别为A端点和B端点，步骤如下：

11)计算A端点和其左侧10个点的坐标均值得到A1点，计算B端点和其右侧10个点的坐标均值得到B1点；其中，点A1左侧中心点个数记为numl，点A1左侧位于直线L上方的中心点个数记为upnuml，点A1左侧位于直线L下方的中心点个数记为downnuml，点B1右侧中心点个数记为numr，点B1右侧位于直线L上方的中心点个数记为upnumr，点B1右侧位于直线L下方的中心点个数记为downnumr；

12)由A1点、B1点坐标计算出过这两点的直线的斜率k和截距b，则直线方程为y＝kx+b；

将A1点左侧中心点的x坐标依次代入方程y＝kx+b计算得到y值，并将y值减去同x坐标下中心线上的点的纵坐标值，得到差值distl；

将B1点右侧中心点的x坐标依次代入方程y＝kx+b计算得到y值，并将y值减去同x坐标下中心线上的点的纵坐标值，得到差值dist2；

13)依据经验设置距离阀值DISTHRESH；对upnuml、downnuml、upnumr、downnumr依次作如下处理：

差值dist1大于DISTHRESH时，upnuml的值加1；

差值dist1小于-DISTHRESH时，downnuml的值加1；

差值dist2大于DISTHRESH时，upnumr的值加1；

差值dist2小于-DISTHRESH时，downnumr的值加1

14)当upnuml/numl大于等于0.5且downnumr/numr大于等于0.5，或downnuml/numl大于等于0.5且upnumr/numr大于等于0.5任意一组成立时，判定直线AB将激光线条纹中心线分为两个部分。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法，其特征是，所述步骤13中距离阀值DISTHRESH设置为15。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光线的输送带纵向撕裂检测方法，其特征是，所述步骤5)中R值设置为80pixel，停机帧数P设置为10，报警帧数P1设置为5，允许中断帧数K设置为1。