[发明专利]一种电梯闸皮不均匀磨损的检测方法

摘要

本发明提出一种电梯闸皮不均匀磨损的检测方法，包括：a)使用红外热像仪获取电梯制动时被测电梯闸皮及其附近空间的红外热像图像；使用摄像机拍摄从未使用过的性能良好的对照电梯闸皮及其附近空间的可见光图像；b)对红外热像图像进行降噪处理，滤去红外热像仪采集过程中的高斯噪声和椒盐噪声；c)对降噪后的红外热像图像进行特征提取，提取被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量；对可见光图像进行特征提取，提取对照电梯闸皮的边缘特征向量；d)计算被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量与对照电梯闸皮的边缘特征向量的相似度，检测被测电梯闸皮的不均匀磨损程度。本发明解决了电梯闸皮不解体情况下无法定量检测电梯闸皮不均匀磨损的问题。

主权项

1.一种电梯闸皮不均匀磨损的检测方法，其特征在于通过以下步骤来实现：a)、使用红外热像仪获取电梯制动时被测电梯闸皮及其附近空间的红外热像图像，设置待处理的红外热像图像数量为n幅，每幅红外热像图像的横向长度为M个像素、纵向高度为N个像素，设置红外热像图像的温度检测范围T_min℃～T_max℃，红外热像图像中每个像素点的像素值表示相对应的电梯闸皮及其附近空间位置处的温度数值；使用摄像机拍摄从未使用过的对照电梯闸皮及其附近空间的可见光图像，设置可见光图像的横向长度和纵向高度与红外热像图像的横向长度和纵向高度相同，可见光图像中每个像素点的像素值表示相对应的对照电梯闸皮及其附近空间位置处的光强数值；b)、对红外热像图像进行降噪处理，降噪处理的方式是先过滤红外热像图像中的椒盐噪声，再对红外热像图像中的高斯噪声进行降噪处理；对于椒盐噪声，通过公式(1)修改红外热像图像中被椒盐噪声污染的像素点的像素值；公式(1)为对红外热像图像中椒盐噪声的降噪方法，其中，i，j分别表示红外热像图像中横向和纵向像素点的位置，表示对椒盐噪声降噪之后红外热像图像中像素点位置(i,j)处的像素值，表示没有经过降噪处理的红外热像图像中像素点位置(i,j)处的像素值，i＝1,2,...,M，j＝1,2,...,N；然后，对于高斯噪声，通过公式(2)修改红外热像图像中被高斯噪声污染的像素点的像素值；表示对高斯噪声降噪之后红外热像图像的像素点位置(i,j)处的像素值，表示对椒盐噪声降噪之后红外热像图像中像素点位置(i,j)处的像素值，σ₁为对椒盐噪声降噪之后的红外热像图像中与像素点位置(i,j)相邻的像素点(i+u,j+v)处对应的邻域方差值的最小值下标u＝‑1,0,1，下标v＝‑1,0,1，且u²+v²≠0，σ₀表示对椒盐噪声降噪之后的红外热像图像像素点(i,j)处的邻域方差值下标p＝‑1,0,1，下标q＝‑1,0,1，表示对椒盐噪声降噪之后的红外热像图像中与像素点位置(i，j)相邻的像素点(i+u,j+v)的平均像素值c)、对红外热像图像提取被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量，提取被测电梯闸皮制动时的等温线特征向量I；对可见光图像提取对照电梯闸皮制动时的边缘特征向量，提取对照电梯闸皮的边缘特征向量E；通过等温线特征向量I与边缘特征向量E之间的相似度S_pri检测被测电梯闸皮的不磨损均匀程度；首先，去均值化边缘特征向量和等温线特征向量，如公式(4)所示；式中，mean(E)和mean(I)分别表示边缘特征向量E和等温线特征向量I的平均值，去均值化之后的边缘特征向量表示去均值化之后的边缘特征向量第k行的像素点位置(i_k,j_k)，去均值化之后的等温线特征向量表示去均值化之后的等温线特征向量第k行的像素点位置(i_k,j_k)，k＝1,2,...,N；之后，计算去均值化之后的边缘特征向量和等温线特征向量之间的相似度S_pri，相似度S_pri的计算如公式(5)所示；式中，分别表示去均值化之后的边缘特征向量和等温线特征向量中任意一点和的像素点位置(i_α,j_α)和(i_β,j_β)，α,β＝1,2,...N，表示去均值化后的边缘特征向量和等温线特征向量中任意一点和的像素点位置之间的欧式距离，表示去均值化之后的边缘特征向量和等温线特征向量中任意一点和之间的欧式距离最大值的数集，inf函数为数集的下确界函数，表示数集中的最小值；相似度S_pri表示了两个特征向量之间的相似程度，通过相似度S_pri表征被测电梯闸皮的不均匀磨损程度，S_pri越小表示电梯闸皮等温线特征向量与边缘特征向量之间的相似程度越高，被测电梯闸皮的不均匀磨损程度越小，由此检测电梯闸皮不均匀磨损的程度；0≤S_pri≤2时，表示电梯闸皮性能良好，并无不均匀磨损情况；2≤S_pri≤10时，表示电梯闸皮已经开始出现不均匀磨损情况，需要停止电梯工作，检修电梯闸皮；S_pri>10时，表示电梯闸皮的不均匀磨损程度严重，此时应立即停止电梯运行，查找出电梯闸皮不均匀磨损的原因，更换电梯闸皮。