[发明专利]一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法

摘要

本发明公开了一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法，该方法包括下述步骤采集实时图像，获取灰度图像；利用边缘检测器检测灰度图像中各对象的边缘；利用基于形状和方向性的滤波模板对边缘图像滤波，获得与输送带运行方向相同的直线型边缘图像；采用二维矩阵对连续的边缘进行标记；根据已知的、输送带未偏离时的输送带基准边缘识别出实时图像中的输送带实时边缘；确定实时边缘的跑偏距离及跑偏程度。本发明通过对视频设备采集的实时图像进行边缘检测、利用图像识别技术将检测到的边缘与基准输送带边缘进行匹配识别，确定出输送带边缘，提高了输送带跑偏检测的可靠性和及时性。

主权项

一种基于图像识别的输送带跑偏检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤a1、获取灰度图像采集实时图像，获取实时图像的长度h、宽度w及灰度图像f1(x,y)；(x,y)为灰度图像中像素点的位置，x∈[0,h‑1]，y∈[0,w‑1]；步骤a2、边缘检测利用边缘检测器检测灰度图像f1(x,y)中包含的所有对象的边缘，获得边缘图像f2(x,y)；步骤a3、边缘滤波采用基于形状和方向性的滤波模板Mq(s,t)对边缘图像f2(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f3(x,y)；对于给定的m和n，m＞n，(2m+1)和(2n+1)分别为滤波模板Mq(s,t)的长度和宽度，(s,t)为滤波模板Mq(s,t)的坐标位置，t∈[‑n,n],s∈[‑m,m]；步骤a4、边缘标记将直线型边缘图像f3(x,y)中的每条连续边缘表示为二维矩阵，记为edgexk(i，j)；edgexk表示第k段边缘，i表示二维矩阵的行，i＝1,2,…,I，I为边缘edgexk沿实时图像长度方向的长度，j表示二维矩阵的列，j＝1或2，j＝1表示边缘edgexk的x坐标值，j＝2表示边缘edgexk的y坐标值；步骤a5、实时输送带边缘识别计算边缘标记后的任意两段边缘edgexa、edgexb间的距离dab(i)＝|edgexa(i,2)‑edgexb(i,2)|，a,b∈k，将距离dab(i)与输送带基准左边缘Edge1和输送带基准右边缘Edge2间的距离d(i)＝|Edge1(i,2)‑Edge2(i,2)|进行匹配，识别出输送带实时左边缘edgex1r和输送带实时右边缘edgex2r；Edge1(i,2)为输送带基准左边缘Edge1的二维矩阵Edge1(i,j)中的第二列，Edge2(i,2)为输送带基准右边缘Edge2的二维矩阵Edge2(i,j)中的第二列，输送带基准左边缘Edge1和输送带基准右边缘Edge2为已知的、输送带未偏离时的输送带左边缘和右边缘。步骤a6、跑偏距离计算计算输送带实时左边缘edgex1r与输送带基准左边缘Edge1的距离d1(i)＝|edgex1r(i,2)‑Edge1(i,2)|或输送带实时右边缘edgex2r与输送带基准右边缘Edge2的距离d2(i)＝|edgex2r(i,2)‑Edge2(i,2)|；步骤a7、跑偏程度确定根据公式或计算实时输送带跑偏值g，根据跑偏值g确定输送带是否跑偏及跑偏程度；在所述步骤a3中，采用基于形状和方向性的滤波模板Mq(s,t)对边缘图像f2(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f3(x,y)，具体为：其中，若f2(x,y)＝1，temp(x,y)＝max(tempq(x,y))，q＝l+n，l∈[‑n,n]。