[发明专利]一种基于机器视觉的多绳多层缠绕排绳状态在线检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的多绳多层缠绕排绳状态在线检测方法及装置，该方法通过在每个排绳区设置一个工业相机，对采集的图像序列进行帧间模板图像匹配，获取最终的目标跟踪框，利用对目标跟踪框位置信息的判断，自动跟踪排绳状态，当出现多绳间过渡不同步或单个排绳区出现乱绳故障时，能实时检测并发出报警信息，避免因过渡不同步引起单根钢丝绳受力过大或因乱绳增大钢丝绳磨损，有利于超深矿井提升设备安全运行及减少经济损失。

主权项

1.一种基于机器视觉的多绳多层缠绕排绳状态在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：实时采集每个排绳区域的序列图像；步骤2：从每个排绳区域的序列图像的第一帧图像中提取ROI区域，并从ROI区域中设置目标跟踪框；所述ROI区域包含卷筒中部排绳图像，ROI区域左右边界分别为最左侧绳槽和最右侧绳槽；以ROI区域中卷筒上在绕钢丝绳上的矩形区域作为目标跟踪框；步骤3：依次遍历每个排绳区域的序列图像，以前一帧目标跟踪框中的图像作为模板图像，在当前帧图像中以模板图像选定目标搜索区域，并将目标搜索区域中与模板图像相似度最高的区域作为新的目标跟踪框；所述目标搜索区域是指以模板图像两侧的长边和宽边分别向外扩展所形成的区域，目标搜索区域的长和宽为模板图像的长和宽的3倍；步骤4：判断目标跟踪框位置与ROI区域中两侧边界之间的距离值是否均小于设定的边界距离阈值，若小于，则认为绕钢丝绳进入层间过渡阶段，否则，认为绕钢丝绳在非过渡阶段，进入步骤5；当绕钢丝绳进入层间过渡阶段时，获取所有排绳区域的目标框跟踪位置与ROI区域中两侧边界之间的较小距离值，并求取所有较小距离值之间的差值，判断最大差值是否大于设定的较小距离差值阈值，若大于则认为多绳层间过渡不同步，发出报警信息，否则，返回步骤3，直到所有帧图像检测完毕；步骤5：当绕钢丝绳在非过渡阶段时，根据旋转编码器信号设定周期，每当卷筒旋转一周时，计算一次当前目标跟踪框与前一个旋转周期信号到时目标跟踪框之间的中心点位置位移，若中心点位置位移大于设定第一位移阈值或小于设定第二位移阈值，则认为出现乱绳故障，并发出报警信息，否则，返回步骤3，直到所有帧图像检测完毕。