[发明专利]一种基于视频监控的运输皮带中煤流识别方法及系统

说明书

本发明涉及煤流识别的技术领域，特别是涉及一种基于视频监控的运输皮带中煤流识别方法及系统，通过实时视频画面分析，在视频画面中的皮带画面与皮带中的煤进行提取分离，实现煤流画面的提取，将实时煤流量直观、清晰地显示给用户，在此过程中，可实现对皮带跑偏、突发过曝过暗等异常行为的识别，也可以对煤流的事实时宽度进行显示，可简单直观的对超载空载行为的检测；包括以下步骤：S1、系统搭建；S2、实时画面获取；S3、分析区域提取转换；S4、图像清晰化处理；S5、纹理提取：S6、煤‑皮带分离；S7、煤流占比计算；S8、超载空载识别。

技术领域

本发明涉及煤流识别的技术领域，特别是涉及一种基于视频监控的运输皮带中煤流识别方法及系统。

背景技术

煤炭是不可或缺的能源之一，它在我国的经济发展中占有重要作用，目前国民经济发展迅速，煤炭在能源的消费结构总量中占据70％左右。在相关的国家研究报告中指出到2050年煤炭的消费总量在所有能源消费中占有50％以上。以上的数据表明了在很长时间内，我国的能源消费依然要依靠煤炭资源。因为国民经济的迅速发展需要大量的煤炭量，需要持续大量的开采煤炭，因此国家对煤炭行业的安全开采非常关注

随着煤矿需求量的不断增加，煤炭的开采量也不断扩大，井下安全生产水平逐渐受到煤矿企业的重视。大部分矿井都安装了相应的视频监控系统，通过所采集的工业监控视频，地面调度人员可对井下不同场景和工作面进行实时监测。目前井下视频监控以人工监测为主，依靠人工积累的经验判断是否发生异常现象，但是长期监测易造成视觉与操作疲劳，这使得监控系统在不同程度上存在报警准确度不高、误报漏报情况，因而人工监测报警具有一定的偶然性，不利于煤矿安全生产。此外借鉴视觉技术在交通监控系统中的经验，对所采集的工业监控视频，采用视觉技术可以提取视频图像中人工无法理解的信息，而利用这些信息可辅助人工监测，减轻人工监测强度，提高报警的实时性与准确性。因而为提高煤矿安全生产和预防煤矿事故，需要在加强井下管理的同时，对井下监控视频的智能分析工作。

在煤矿井下视频监控目标中，胶带输送机因其在煤炭运输过程中的重要作用成为煤矿重点监控和管理的内容之一。随着我国煤炭综合开采机械化程度的不断提高，煤炭运输量日益增大，经过采煤工作面截煤，落煤至运煤一系列生产系统，越来越多的矿井利用胶带输送机一条龙地把煤炭运提至地面，目前胶带输送机正朝着大规模、超长距离、大倾角的方向发展，最大的输送系统可达数百公里，胶带输送机每年以上百万米的速度增长。

胶带输送机常用监测方法是在井下安装摄像头进行视频采集，然后将数据传送至井上监控系统，通过人工观测胶带输送机是否运转正常。这种方法直观性强，短时间内在观测中若出现胶带输送机打滑等现象易发现，然而胶带输送机监测是一个长期持续的过程，而人类由于疲劳以及监测任务的枯燥性使得这种监测方法易产生不可靠结果。同时随着胶带输送机在煤矿运输过程中普及使用以及长距离运输的增加，人工监测的方法的局限性更加突出，日积月累过程中胶带输送机的事故逐渐增多，这可能就会造成价值百万元以上的输送带报废，也有可能引起重大矿难，这将严重的危害着矿工人身安全，亦对煤矿生产造成不安全影响。

在工作安排上，传统皮带开机是先开启最末节皮带，再依次向上开启，避免前一节皮带已把煤运到而后一节还没开启产生堆积。这样的过程可能会长达数十分钟，对于电力消耗巨大的胶带运输机来说是一件非常浪费的事情，相当于用高耗用来换取高安全。如果可以通过视频监控来智能调度皮带运输机的开停与快慢，则是一件非常有意义的事情。

因此从井下工业监控视频的角度出发，对井下胶带输送机视频信息加以分析理解，提取有效的信息进行自动监控是十分必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于视频监控的运输皮带中煤流识别方法及系统，通过实时视频画面分析，在视频画面中的皮带画面与皮带中的煤进行提取分离，实现煤流画面的提取，将实时煤流量直观、清晰地显示给用户，在此过程中，可实现对皮带跑偏、突发过曝过暗等异常行为的识别，也可以对煤流的事实时宽度进行显示，可简单直观的对超载空载行为的检测。