[发明专利]基于图像处理的移动式皮带跑偏及运量检测方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的移动式皮带跑偏及运量检测方法。本发明采用巡检机器人在皮带机廊道上方运行，机器人下方有个针孔摄像头，可以拍摄轨道皮带机监控视频，设备内部存在5.8G无线网桥可以通过无线将图像传至PC端，收到视频图像的计算机，通过灰度变换、Canny算子边缘检测、Hough变换、灰度图像二值化等算法，检测皮带边缘位置及统计检测区域内黑色像素数，同时参考所设置的阈值判定皮带机边缘及运量情况。本发明应用在巡检机器人上面，使其能够大范围，无死角的进行皮带跑偏及运量的检测。

技术领域

本发明涉及连续运输机械领域，更具体地说，是涉及一种基于图像处理的移动式皮带跑偏及运量检测方法。

背景技术

带式输送机是煤炭、建筑、冶金、电力等行业广泛使用的一种连续运输机械。输送带跑偏是带式输送机最常见的故障之一。跑偏不仅会导致输送机的事故发生次数增多，影响生产，而且还会引起物料外撒，使运输系统运营经济性下降。

通过计算机视觉和图像处理技术准确、高效地检测出输送带跑偏，不仅可以降低人工检测的劳动强度，提高企业的自动化水平，而且还可及早发现输送带的潜在故障，提高故障检测的效率和精度。

皮带跑偏主要有以下几种原因：

1.安装质量较差

一般而言，安装质量方面的问题有很多。其一是机架和滚筒的安装不到位，其中心线未能重合或者垂直度不够。其二是输送机表面的平整性较差，使得高低起伏变化很大。其三是皮带机的安装基础存在问题，从而会有不均匀下沉的情况出现。其四是皮带两端的紧张程度存在差异，从而使得滚筒发生倾斜，进而引发跑偏情况。

2.维护工作不到位

皮带机的使用效果对于跑偏问题产生的原因有着非常大的影响，如果工作人员采取的方法存在缺陷，很容易出现跑偏情况。其一，皮带本身清扫能力不足，如果未能及时处理，会有大量杂物附着。其二，导料槽未能完全对准，从而使得在落料的时候，对皮带造成不同程度的冲击。其三，工作人员未能合理使用皮带，很容易造成皮带出现磨损，从而使其张力不均。其四，如果工作人员的维护不到位，皮带在长期使用过后，质量便会出现一定程度下降。

皮带机在运行过程中会出现跑偏现象，且跑偏位置无法确定，使用跑偏开关、固定点摄像头只能检测局部区域，很难在整体上监视整条皮带运行状况。2.皮带机运量存在限制范围，过多会对带式运输系统带来损害，过少会照成设备资源的浪费。

在现有技术中在皮带的某处放置跑偏开关、固定点摄像头，用于监视区域范围皮带状态；运量检测：暂时未看到。但是使用跑偏开关、固定点摄像头检测视角范围有限，很难在整体上监视整条皮带运行状况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种基于图像处理的移动式皮带跑偏及运量检测方法。

本发明采用巡检机器人在皮带机廊道上方运行，机器人下方有个针孔摄像头，可以拍摄轨道皮带机监控视频，设备内部存在5.8G无线网桥可以通过无线将图像传至PC端，收到视频图像的计算机，通过灰度变换、Canny算子边缘检测、Hough变换、灰度图像二值化等算法，检测皮带边缘位置及统计检测区域内黑色像素数，同时参考所设置的阈值判定皮带机边缘及运量情况。因机器人是对整条皮带的巡检，跑偏和运量检测的结果亦是整条皮带的运行状况，所以可以实现对整条的监视。

本发明基于图像处理的移动式皮带跑偏及运量检测方法，巡检机器人在皮带机廊道上方运行，机器人下方有个针孔摄像头，可以拍摄轨道皮带机监视图像，设备内部存在5.8G无线网桥通过无线将视频传至PC端，收到图像后，按照下述步骤处理：

1.截取单条皮带区域；

2.图像的灰度处理，并对灰度图进行直方图均值化处理；

3.使用Canny算子对灰度图像进行边缘检测，获得边缘图；