[发明专利]一种基于模糊PID自适应调光皮带异物检测方法与系统

权利要求书

1.一种基于模糊PID自适应调光皮带异物检测方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤一、光电开关传感器检测物料状态，将信息返回到控制台，开启R、G、B三色LED线型光源；

步骤二、判断图像清晰度是否满足初始设定要求；

步骤三、若图像清晰度满足初始设定要求，则启动面阵工业相机进行图像采集，采集皮带运输机上的图像；

步骤四、若图像清晰度不满足初始设定要求，则进行模糊PID控制调节照明，直至清晰度为最优清晰度时，进行图像采集；

步骤五、对满足清晰度要求的图像进行异物识别，并输出置信度信息；

步骤六、采用分水岭算法对采集得到的异物图像进行分割，根据像素点进行面积计算，并将皮带异物信息传输到分拣系统，由分拣机械手进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊PID自适应调光皮带异物检测方法，其特征在于：所述步骤四中，用基于PID自适应调光时，在当前环境照度下采集皮带工作面图像，采用Laplacian梯度函数，确定输入图像清晰度；

对于一个M×N像素的图像，每个像素的灰度值为g(x，y)，进行滤波卷积后每个像素点值为z(x，y)，图像清晰度评价函数f：

z(x，y)＝g(x-1，y)+g(x+1，y)+g(x，y+1)-4g(x，y)

当输入图像的清晰度不满足设定的阈值时，采用模糊PID自适应调光的方式，重新输入图像，进行判断，直至满足清晰度要求。

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊PID自适应调光皮带异物检测方法，其特征在于：所述步骤六中，完成对皮带异物图像的识别和分割之后，为了进一步为工作人员后续的工作提供便利，本发明使用的上述皮带异物识别方法，还可以包括确定待处理皮带异物的表面积，该确定过程具体为：

采用公式确定待处理异物的异物表面积：

ΔI(x，y)＝|I(x，y，t)-I(x，y，t-t_FPS)|

式中，ΔI(x，y)表示当前帧图像与前一帧图像中某一像素点的灰度差绝对值，I(x，y，t)表示图像某一像素点在t时刻的灰度值，t_FPS表示相机采集下一帧图像的时间间隔。本系统对皮带异物和非异物区域阈值区间进行比较，选定两个阈值T₁、T₂；用来区分皮带异物与皮带区域之间的灰度差区域和煤炭与皮带的灰度差区域；将ΔI(x，y)与T₁、T₂比较，得到分割图像中某一像素的二值化图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于模糊PID自适应调光皮带异物检测方法，其特征在于：当D(x，y)等于0时，表示两帧分割后的图像的某一像素点之间的灰度差值不属于皮带异物区域；当D(x，y)等于1时，则表明相邻帧图像某一像素点之间的灰度差值符合设定阈值区域；相邻两帧图像之间由于外界因素不可避免地回出现遗漏的像素点区域，为避免漏失异物面积，使用Select-Shape算子选取保留超过1000个D(x，y)等于1的像素点连通区域，计算皮带异物的表面积。