[发明专利]针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置及检测方法，包括轨道、观测器和工业计算机；观测器置于轨道上，沿轨道运行；观测器设有行走底座，行走底座内置控制器单元，行走底座上部设置基于双目视觉系统的两台高速工业相机和两台LED高亮度补光光源；行走底座通过其上干簧管与轨道上的起点磁体、中途观测点磁体和终点磁体接触并定位观测器位置，并由控制器单元控制观测器主动运动与定点观测，然后将图像数据传输至工业计算机，工业计算机通过对振动筛特征点运动图像的分析与处理，完成特征点运动轨迹的追踪与辨识，在线检测振动筛运行状态；通过对运动目标的检测，利用双目视觉立体匹配和空间定位原理，检测工作人员的违规操作。

技术领域

本发明涉及基于双目视觉的在线检测技术，具体是一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置及检测方法。

背景技术

振动筛是一种广泛应用于煤炭、冶金、石油、化工、建筑、水利电力、交通运输等工业部门的振动机械，用于实现脱介、脱水、物料分级等作业工作，设备的运行情况直接关系并影响工业原料的利用率和生产绩效，为提高筛分效率和产量，设备的尺寸和工作强度不断提高，常规的振动筛运行状态检测装置是由永久性安装在结构上的传感器和数据采集单元构成，由于振动筛结构复杂且工作强度高，传感器通用性差，严重制约了传感器的安装定位、测量精度和使用寿命，极大地降低了检测系统的准确性与可靠性。

当前，工业现场普遍存在生产压力大，工期短的情况，导致设备长期高负荷运转，极易出现细小故障。为避免设备停车造成的生产线停产，工作人员往往忽略安全操作规程，在运行的设备上进行短时间违规作业，由于人工巡检的局限性，无法给予及时制止，给工业生产与人员安全带来很大安全隐患。

目前，视频检测系统实时视频流的帧率为25fps，不具备对高频振动设备特征点运动信息的捕捉功能，且缺乏有效的数字图像分析与处理能力，相关的检测与处理受限于观测人员和工况环境等诸多不定因素，由于劳动强度高，观测人员不是一个绝对可靠的观察者，无法实时观测设备运动轨迹的细微变化，漏报和误报现象频发，降低了对检测系统的信任。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置及检测方法，这种装置不受设备结构和工作强度的影响，通过双目视觉观测器对设备各关键部位的特征点进行全方位、多角度的运动轨迹追踪和辨识，完成对设备整体运行状态的检测分析。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，包括轨道，观测器和工业计算机；观测器置于轨道上，沿轨道运行；轨道边缘安装有起点磁体、中途观测点磁体和终点磁体；观测器设有中空结构的行走底座，行走底座的前端、侧端和末端分别装有前端干簧管、侧端干簧管和末端干簧管，通过干簧管与轨道上的磁体接触，定位观测器位置；

行走底座内置控制器单元，行走底座上部设置矩形中空工作台，矩形中空工作台上设置有基于双目视觉系统的1号高速工业相机和2号高速工业相机、两台LED高亮度的1号补光光源和2号补光光源；

控制器单元控制观测器主动运动与定点观测，并将图像数据传输至工业计算机，工业计算机通过对振动筛特征点运动图像的分析与处理，完成特征点运动轨迹的追踪与辨识，在线检测振动筛运行状态；通过对运动目标的检测，利用双目视觉立体匹配和空间定位原理，检测工作人员的违规操作。

所述针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置的检测方法，包括振动筛运行状态检测和人员违规操作检测。

振动筛运行状态检测方法：

（一）对双目立体视觉系统的1号高速工业相机和2号高速工业相机进行相机标定，实现双目视觉系统两台相机间的关联；

（二）观测器对振动筛特征点的运动轨迹进行检测，完成实时视频流采集，获取当前帧图像数据；

（三）工业计算机对图像数据进行处理和分析；具体方法是：