[发明专利]矿用破碎机衬板磨损检测方法

说明书

本发明涉及一种矿用破碎机衬板磨损检测方法，属于矿山机械破碎技术领域。采用双目视觉分区域获取衬板表面三维信息，获取时在衬板表面投影数字散斑图案，在破碎腔内光线不足情况下补光的同时提高衬板表面的纹理信息量，散斑图案在双目图像获取深度图时提供了更高的视差估计，得到了精度更高的衬板表面点云信息。本发明引入惯性测量单元信息，为分区域后的衬板表面点云初次拼接提供参考，初次拼接后进行更高精度的二次拼接，保证采集精度的同时提高了数据采集效率。本发明通过改进的正态变换算法对齐衬板点云，寻找磨损后点云各点在未磨损所获取点云中的最近点，计算两点在单位法线方向的距离，得到更高精度的衬板磨损量，并获取了衬板的磨损分布。

技术领域

本发明涉及矿山机械破碎机技术领域，具体涉及一种矿用破碎机衬板磨损检测方法。

背景技术

矿用破碎机是指对铁、铜等原矿石进行破碎的装备，其综合性能决定着整个矿山的开采效率。随着近年来全球各种金属和非金属矿产贫化现象严重，为保持或增加各种金属和非金属产量，每年需要通过破碎粉磨生产工艺处理的原矿量大大增加。破碎机多采用撞击、挤压和冲击的方式，通过破碎机衬板与物料作用，将物料从大颗粒变成小颗粒，同时造成衬板磨损。衬板的磨损会造成破碎腔腔型改变，进而影响物料破碎效果，随着磨损量的增大，需要定期更换衬板。

双目相机可以获取同一场景不同角度的两幅图像。双目立体视觉技术对目标同一点在两幅图像上的两个像点进行匹配和检测，根据双目相机的成像模型和匹配对应点可计算该点的三维坐标信息。但是在矿用破碎机破碎腔环境中使用双目立体视觉技术依然存在衬板纹理简单、无法一次采集获得衬板完整三维信息和采集信息不够精确等问题。

长期以来缺乏对矿用破碎机衬板磨损快速有效的检测方法，往往通过产品粒度、功率或衬板使用时间经验等间接参数规划衬板的更换周期，造成更换衬板经常出现欠磨损或过磨损情况。衬板的更换需要依据衬板的磨损情况进行判断，高效的获得精确的衬板磨损数据或是磨损分布可以为企业组织生产与维修提供参考，避免出现衬板更换时欠磨损或过磨损造成的重大经济损失。近几年出现的衬板磨损检测方法诸如超声波测量、嵌入螺栓传感器、激光三维扫描测量等方法存在精度低、采集效率低或采集成本高昂等问题。针对于矿用破碎机衬板磨损检测，急需开发一种高精度、低成本和高效的检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用破碎机衬板磨损检测方法，解决了衬板磨损测量时应用双目立体视觉技术所面临衬板表面纹理单一、三维数据拼接操作复杂，数据噪声干扰等问题。本发明方法在衬板表面投影数字散斑图案，分区域获得破碎机破碎腔中的衬板表面三维点云，对点云进行滤波与平滑处理，引入惯性测量单元信息进行点云拼接，比较磨损前后的点云获得衬板的磨损量及磨损分布，提高了衬板磨损检测的精度及效率。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

矿用破碎机衬板磨损检测方法，包括以下步骤：

步骤S1：使用矿用破碎机衬板磨损检测装置获得目标区域双目图像，具体是：

步骤S101：划分检测区域、确定采集位置。

所述划分检测区域、确定采集位置具体实现为：依据所检测衬板区域X与采集环境确定采集地点Y。

X＝{x₁,x₂,x₃,…,x_i}

Y＝{y₁,y₂,y₃,…,y_j}

将所检测衬板区域X划分为大小为x_{size_a}*x_{siez_b}的矩形目标区域x₁,…,x_i。依据目标区域x_i的位置选择采集地点y_j，多个目标区域x_i对应一个采集地点y_j。