[发明专利]基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统及方法

说明书

基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统及方法，系统包括胶带、第一标定板、第二标定板、高清摄像机以及图像处理模块，第一标定板、第二标定板分别安装在靠近胶带下表面的两侧，第一标定板、第二标定板的大小和性状完全一样，第一标定板、第二标定板的颜色与胶带的颜色存在明显的视觉差别。方法包括步骤：利用高清摄像机实时抓拍胶带运行的场景图片，对抓拍的图片运用图像分割、特征化提取算法提取特征样本，通过支持向量机对特征样本进行训练、标定，完成胶带运动场景的训练学习，从而判断胶带是否跑偏，并进一步分析胶带偏转的方向。本发明胶带本身不需做特殊设计，标定板随时可更换，通用性强，最大程度保护胶带使用寿命，检测精度高。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统及方法。

背景技术

在电站、煤矿及港口等行业中应用广泛的槽型皮带输送机，其运行过程中出现胶带跑偏现象是常见的故障，在输送过程中，如果发生落料点不对中，或者负载不均衡，将会导致输送机的胶带发生无规则的偏移现象。当偏移量超出了各项工艺指标，输送机设备有可能出现胶带脱轨，造成输送系统中的物料大量倾泻，价值昂贵的胶带彻底性损坏，从而进一步导致整套物料输送系统的故障停机，装置停工。

目前胶带跑偏检测主要采用大型控制站单元配合完成，系统复杂成本高，而传统的跑偏开关检测系统往往又不能实时判断跑偏状态，造成不能及时纠偏而拉伤胶带，经济损失较大。CN105197537B的专利文件公开了一种基于颜色检测的胶带跑偏检测系统及方法，采用定位色带、颜色检测传感器和可编程控制器的方式检测胶带跑偏，但是该检测系统中定位色带印刷在运输胶带上，在实际皮带运输过程中，没有相应的成品不能大范围应用，而且即使采用特殊制作工艺印刷但是皮带经长期磨损后定位色带不清晰，也会造成无法检测或检测结果不准确。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有胶带跑偏检测存在的上述不足，提供一种基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统及方法，结合当前流行的图像深度学习方法，实现对胶带跑偏的实时检测，胶带本身不需做特殊设计，标定板随时可更换，通用性强，成本低，可以实时诊断胶带是否跑偏，最大程度保护胶带使用寿命，检测精度高。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统，包括胶带、第一标定板、第二标定板、高清摄像机以及图像处理模块，所述第一标定板、第二标定板分别安装在靠近胶带下表面的两侧，第一标定板、第二标定板的大小和性状完全一样，第一标定板、第二标定板的颜色与胶带的颜色存在明显的视觉差别；所述高清摄像机安装在胶带上方，且位于第一标定板、第二标定板的前方或后方，使得第一标定板、第二标定板和胶带居于高清摄像机拍摄图片的中央；所述图像处理模块与高清摄像机相连，用于实时检测出第一标定板、第二标定板与胶带之间的位置关系，从而判断胶带是否跑偏。

按上述方案，所述高清摄像机旁边还设置补光灯(便于光线昏暗或者晚上工作)。

按上述方案，所述第一标定板和第二标定板替换为采用一个完整的标定板，该标定板左右对称布置在胶带下方。

本发明还提供了一种基于机器视觉的胶带跑偏诊断系统的诊断方法，包括如下步骤：

S1、在胶带下方，靠近(尽量贴近)胶带下表面的胶带两侧分别安装大小和形状完全一样的第一标定板、第二标定板，第一标定板、第二标定板的颜色与胶带的颜色存在明显的视觉差别；

S2、在胶带上方，第一标定板、第二标定板的前方或后方安装高清摄像机，使得第一标定板、第二标定板和胶带居于高清摄像机拍摄图片的中央；