[发明专利]基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置与方法

说明书

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置及方法。本装置设置在输送带上下皮带之间，包括中央处理单元、数据存储模块、图像处理模块、图像采集模块；电源模块与中央处理单元相连，图像处理模块与图像采集模块相连，中央处理单元分别与数据存储模块、图像处理模块相连；本方法将图像采集模块采集到的图像传递给图像处理模块，然后将处理后的数据传递给中央处理单元；中央处理单元将TOF视差图与双目视差图融合后计算出深度图并根据深度图分析判断输送带是否发生纵向撕裂；本发明能更有效地检测输送带发生纵向撕裂。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，尤其涉及一种基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置及方法。

背景技术

在煤矿采集过程中，输送带作为煤矿运输的重要工具，很容易因为发生纵向撕裂而造成损坏，而这种损坏很可能导致一整条输送带都损坏，影响范围大、时间长，需要相当长的时间恢复，进而导致停产、人员伤亡和巨大的经济损失。因此，输送带的纵向撕裂检测问题十分重要。

随着智能矿山计划的推进，输送带纵向撕裂智能检测技术发展迅速。目前，有很多基于机器视觉的输送带纵向撕裂检测方法，但是会受到地下环境能见度低以及输送带弱纹理和重复纹理区域多的影响导致检测结果准确率不够高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置与方法。解决井下特殊环境中对输送带撕裂检测精度不高的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置，包括中央处理单元、数据存储模块、图像处理模块、图像采集模块、通讯接口、电源模块；所述电源模块通过通讯接口与外接电源模块相连接；中央处理单元与电源模块相连接；所述图像采集模块用于采集输送带运行时的TOF深度图像、TOF光强图像和双目图像；所述图像处理模块与图像采集模块相连，用于对采集到的TOF深度图像和TOF光强图像进行预处理，对采集到的双目图像进行预处理、立体校正、立体匹配，得到双目视差图像；所述中央处理单元分别与数据存储模块、图像处理模块相连，用于对处理后的TOF深度图像与双目视差图像进行融合并分析判断输送带是否发生纵向撕裂，将分析结果通过所述通讯接口实时传送到矿井安全预警平台，并将分析结果储存到所述数据存储模块中；图像采集模块包括TOF深度相机、左CCD相机和右CCD相机，其中TOF深度相机位于左CCD相机和右CCD相机中间。

进一步的，还包括壳体，所述中央处理单元、数据存储模块、图像处理模块、图像采集模块、通讯接口和电源模块设置在壳体内，所述壳体设置有固定支架。

更进一步，所述壳体由镍鉻合金和紫铜网加工而成。

进一步的，所述壳体在靠近图像采集模块处设置有图像采集窗口。

基于TOF与双目图像融合的输送带纵向撕裂检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1：将图像采集模块对正输送带，以采集输送带运行时的双目图像、TOF深度图像和TOF强度图像；

S2：设定图像采集时间间隔，图像采集模块按照预设的采集时间点采集输送带运输时的双目图像、TOF深度图像和TOF强度图像，并传递给图像处理模块（4）进行处理；

S3：对双目图像进行去噪和边缘检测，得到边缘区域的信息；

S4：对TOF深度图像预处理并求出TOF视差图；

S5：对双目图像进行预处理、立体校正和立体匹配得到双目视差图；

S6：将TOF视差图与双目视差图传递至中央处理单元进行融合，由融合后的视差图计算出深度图D_th；