[实用新型]基于机器视觉的井下皮带异物监测装置

说明书

本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带异物监测装置，属于煤矿井下安全设备技术领域，包括若干影像采集组件、异物识别组件及控制响应组件，影像采集组件沿皮带机的运行方向设置，用于采集皮带机上的煤流影像；相邻两个所述影像采集组件的间隔距离为3m～5m。一方面，可根据多个不同影像采集组件采集得到的煤流影像判断是否有异物存在，防止忽然的强光照射导致煤流表面反光，影响对煤流中异物判断的准确性，造成误报警或误停机。另一方面，通过多个不同影像采集组件采集得到的煤流影像可有效识别受皮带振动、煤块滑移等影响，可能被暴露的异物，提高了对异物的检出率。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下安全设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的井下皮带异物监测装置。

背景技术

皮带机是煤矿井下重要的运输设备之一，皮带机在高速运行的过程中，如果其上有异物，如掉落的锚杆、钢筋、采煤机截齿、矸石等，如不及时发现、清理，可能会对皮带本身或周围人员造成伤害，引发安全事故。

现有技术中，例如，专利号为201810591811.1的中国发明专利公开了一种基于图像信息采集的煤流监控方法，通过采集皮带机上的煤流影像，对煤流影像中的像素进行分析，从黑色像素中识别被包围的白色像素或连续白色像素，识别煤流中是否存在锚杆、矸石等。但是，煤矿井下光照环境复杂，忽然的强光照射导致煤流表面反光，影响对煤流中异物判断的准确性，造成误报警或误停机。同时，部分异物被埋藏在煤流内部，通过采集区时，不能被识别，但随着皮带运行，受皮带振动、煤块滑移等影响，可能被暴露，这部分异物则无法被及时发现，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于机器视觉的井下皮带异物监测装置，以解决现有技术中存在的皮带机上异物监测准确度低，难以发现后暴露异物的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉的井下皮带异物监测装置，包括：

若干影像采集组件，所述影像采集组件沿皮带机的运行方向设置，用于采集皮带机上的煤流影像；相邻两个所述影像采集组件的间隔距离为3m～5m；

异物识别组件，所述异物识别组件电性连接所述影像采集组件，用于接收煤流影像，并根据煤流影像的像素信息，判断煤流中是否有异物，得到判断结果；以及

控制响应组件，所述控制响应组件电性连接所述异物识别组件，用于根据判断结果，执行控制动作。

优选地，所述基于机器视觉的井下皮带异物监测装置还包括摄影控制组件，所述摄影控制组件包括带速获取模块及延时控制模块，所述带速获取模块用于获取皮带机运行线速度；所述延时控制模块用于根据皮带机运行线速度及相邻两个所述影像采集组件的距离，获取相邻两个影像采集组件的曝光时间差；

所述影像采集组件电性连接所述延时控制模块，用于根据曝光时间差，采集皮带机上的煤流影像。

优选地，所述异物识别组件包括若干影像接收模块、若干影像识别模块及异物判断模块，所述影像接收模块用于分别接收来自不同影像采集组件的煤流影像；所述影像识别模块用于分别对煤流影像进行像素解析，得到像素解析结果；所述异物判断模块用于根据至少两个像素解析结果，判断煤流中是否存在异物。

优选地，所述控制响应组件包括预警模块、紧急停机模块、异物抓取控制模块中的至少一种，所述预警模块用于根据判断结果，发出预警信号；所述紧急停机模块用于根据判断结果，控制皮带机紧急停机；所述异物抓取控制模块用于根据判断结果，控制异物抓取装置工作。

优选地，所述基于机器视觉的井下皮带异物监测装置还包括显示组件，所述显示组件电性连接所述影像采集组件，用于接收并可视化煤流影像。

优选地，所述影像采集组件为双目立体相机，且具有结构光光源模块。