[发明专利]一种基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法

说明书

本发明涉及一种基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法，包括以下步骤：S1：获取电梯制动轮与闸瓦间隙的原始图像，并进行预处理；S2：对预处理过后的图像进行轮廓检测，分别得到制动轮轮廓和闸瓦轮廓；S3：分别对制动轮轮廓和闸瓦轮廓进行弧形轮廓提取，得到两个目标圆弧段；S4：利用两个目标圆弧段计算制动轮与闸瓦间隙的实际宽度，与现有技术相比，本发明具有无接触、安全高效等优点。

技术领域

本发明涉及电梯安全监测，尤其是涉及一种基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法。

背景技术

电梯制动器是电梯的重要组成部分，其开闭控制着电梯曳引轮的转动与停止，进而实现对于轿厢运动的控制。一旦制动器出现故障，电梯会失去控制，极易发生电梯冲顶或蹲底的严重事故。电梯事故统计结果表明，制动器失效引发的电梯事故占据了非常大的比例。

一般而言，造成电梯制动器故障的直接原因，是制动器的闸瓦未能有效闭合，或闭合后提供的制动力不足。如果制动器的闸瓦出现异常状况无法闭合，那么电梯无论是运行状态还是停止状态，制动轮和闸瓦会始终存在间隙。而制动力不足往往是闸瓦的过度磨损导致的，闸瓦过量磨损会使得闸瓦张开时与制动轮产生过大的间隙。因此，通过检测制动轮和闸瓦之间的间隙，可以判断电梯制动器是否正常工作，从而及时发现隐患。

实现间隙测量的方法有多种，除了传统的人工测量外，还有电涡流测量法、电容式传感器测量法等。电梯运行时制动轮也一直转动，传统的人工测量方法难以测量转动的制动轮和闸瓦之间的间隙；电容式传感器测量法是通过测量安装在测量面上的两个极板形成的电容来计算两个测量面之间的距离的，但是由于测量过程中制动轮可能处于旋转状态，无法保证制动轮一侧的测量装置与制动闸瓦一侧的测量装置一直相对；电涡流式传感器测量法是通过检测金属导体表面产生的电涡流对金属探头中电流的大小和相位产生的影响，进而获得探头与金属表面之间的距离的方法，这种方法需要使得探头正对待测的制动轮表面，需要将传感器通过机械方法安装在制动闸瓦相对制动轮表面的位置，安装过程需要对闸瓦的原有结构产生影响，可能产生新的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无接触式、安全高效的基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法，包括以下步骤：

S1：获取电梯制动轮与闸瓦间隙的原始图像，并进行预处理；

S2：对预处理过后的图像进行轮廓检测，分别得到制动轮轮廓和闸瓦轮廓；

S3：分别对制动轮轮廓和闸瓦轮廓进行弧形轮廓提取，得到两个目标圆弧段；

S4：利用两个目标圆弧段计算制动轮与闸瓦间隙的实际宽度。

进一步地，所述的原始图像通过相机拍摄得到，所述的相机正对制动器制动闸瓦与制动轮的间隙，其镜头的光轴通过闸瓦与制动轮间隙的中心并垂直于制动轮和闸瓦的平面。所述的相机通过三脚架固定安装，其安装的过程为：

首先将相机初步安装于三脚架上，然后观察相机拍摄的实时图像画面是否包括制动轮、闸瓦及两者之间的间隙，若否，则调整相机的位置与方向，最后调整相机的镜头正对着闸瓦与制动轮的间隙处，并调节相机光轴通过间隙的中心并垂直于制动闸瓦与制动轮的表面。

进一步地，所述的预处理依次包括灰度化、高斯模糊去噪和二值化。

进一步优选地，所述的高斯模糊去噪采用的核的大小为3×3，在滤去高频噪声点的同时可以尽可能避免对边缘轮廓信息的影响，能够较为精确地获得间隙制动轮和制动闸瓦在图像中的位置。

进一步地，所述的轮廓检测具体包括以下步骤：