一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，包括钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置；其中，所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置，其包括机箱、设置在所述机箱内部的图像采集装置(即摄像设备或是照相设备)、照明光源发生装置；所述钢丝绳机器视觉测量直径装置包括平行光源发生装置；本发明专利技术提供的钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，分先后次序完成了两次检测工序，即可实现钢丝绳异步检测。采用机器替代传统技术中的人工目视检测、人工卡尺检测的检测方式，其克服了传统人工检测效率低、检测质量差、检出率低的技术缺陷，其保证了高质量的钢丝绳检测要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢丝绳损伤检测
，尤其涉及一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统。
技术介绍
钢丝绳作为吊装、起重、提升、牵引、承载等设备的关键构件，广泛应用于国民经济的各个领域(例如：矿井提升机、石油钻修井机、索道、缆车、起重机、桥梁拉吊索、电梯、牵引索、固定索、承载索等)。长期以来，由于缺少科学有效的综合检测手段，钢丝绳的安全使用，始终是安全管理的难点问题。钢丝绳是将力学性能和几何尺寸符合要求的钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳。钢丝绳在物料(或是其他物品)的搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用。钢丝绳的强度高、自重轻、工作平稳、不易骤然整根折断，工作可靠。但是，钢丝绳一旦处于损伤状态都会严重威胁工业生产(即损伤严重容易引发钢丝绳断裂)，甚至带来严重的安全生产事故；对此，钢丝绳的无损检测至关重要；一般来讲，按照国标标准钢丝绳的损伤检测主要包括钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯挤出、钢丝绳直径的局部减小、绳股挤出/扭曲、局部压扁、扭结、波浪形变形、弯折、笼状
畸变、外部腐蚀、内部腐蚀、外部磨损和内部磨损、表面断丝、内部断丝、钢丝疲劳等等二十多项损伤检测。在现有技术中，传统的钢丝绳检测方法主要有三种(即人工目视检测、人工卡尺检测以及无损探伤设备检测)；其中，第一种：在钢丝绳生产或是使用过程中，操作人员通过单独人工目视方式，即以肉眼的方式抽检钢丝绳可能存在的外观和结构损伤(即：检测可能出现的钢丝挤出、单层股钢丝绳绳芯挤出、扭结、波浪形变形、弯折、断丝等等损伤项目)；第二种：单独以人工卡尺的方式抽检钢丝绳可能存在的结构损伤(即：通过检测钢丝绳直径尺寸分辨钢丝绳直径的变化(例如：钢丝绳直径的局部减小)等结构损伤)；但是，传统技术中的人工目视检测、人工卡尺检测都是依靠人工方式进行测量的，其存在明显的检测效率低、检测质量差、检出率低的技术缺陷；综上所述，如何克服传统技术中人工视觉检测以及人工直径测量存在的上述技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供的一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，提出了采用全新的兼容视觉识别以及直径测量功能的检测系统，用以解决上述技术缺陷。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，包括钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置；其中，所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置，其包括机箱、设置在所述机箱内部的图像采集装置(即摄像设备或是照相设备)、照明光源发生装置；所述照明光源发生装置用于向所述机箱内密闭空间内提供照明光源；所述图像采集装置用于实时对当前位置处的钢丝绳进行图像采集，然后通过显示设备将图像输出，供给用户进行人工识别和判断；所述钢丝绳机器视觉测量直径装置包括平行光源发生装置；所述平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置用于向当前位置处的钢丝绳发射出平行光束；所述平行光源发生装置也设置在所述机箱内；且所述图像采集装置还用于对当前位置处的钢丝绳在平行光束照射下形成的阴影图像进行采集，并通过获取阴影图像的直径范围，来计算得到当前位置处的钢丝绳的直径数值。分析上述钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统的主要构造可知：上述钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置其采用的都是同一个机箱，两个装置都设置在同一机箱内，且都采用同一种图像采集装置进行操作，具体分别先后进行钢丝绳图像采集和钢丝绳阴影图像采集的操作。即先由图像采集装置对钢丝绳进行视觉识别，同时钢丝绳由初始端向尾端直线运动完成走线开车一次，此次执行的钢丝绳损伤的视觉识别；然后再由尾端向初始端反向直线运动完成走线开车一次，此次执行钢丝绳损伤的直径检测。这样完成分先后次序完成了两次检测工序，即可实现钢丝绳异步检测。优选的，作为一种可实施方案；还包括工控机，所述工控机用于实现钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置进行先后次序的控制；所述工控机具体用于当检测到钢丝绳第一次开车正向走线时，先控制所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置上的照明光源发生装置启动执行照明，同时控制所述机箱内部的图像采集装置执行图像采集；所述工控机具体用于当检测到钢丝绳第二次开车反向走线时，控制所述钢丝绳机器视觉测量直径装置上的平行光源发生装置启动执行平行光束照射，同时控制所述机箱内部的图像采集装置执行钢丝绳的阴影图像采集。优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置其还包括图像识别处理装置；所述图像识别处理装置用于接收启动信号，对当前位置处的钢丝绳进行图像采集，得到当前位置的图像，并将当前位置的钢丝绳图像采集样本经过与损伤样本数据库进行图像匹配和图像分辨后，判断当前位置处的钢丝绳损伤是否存在钢丝绳损伤，并进一步判断当前位置处的钢丝绳损伤具体的损伤类型。优选的，作为一种可实施方案；所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置其还包括损伤样本数据库；所述损伤样本数据库具体储存了若干种损伤样本。优选的，作为一种可实施方案；所述图像采集装置具体为一个；所述图像采集装置用于采集钢丝绳一个维度的表面损伤和一个维度的直径变化。优选的，作为一种可实施方案；所述图像采集装置具体为两个；所述图像采集装置用于采集钢丝绳两个维度的表面损伤和两个维度的直径变化。优选的，作为一种可实施方案；所述图像采集装置具体为三个，且三个所述图像采集装置结构中任意两个相邻图像采集装置之间的镜头拍摄夹角为120度；三个所述图像采集装置用于采集钢丝绳三个维度的表面损伤和三个维度的直径变化。优选的，作为一种可实施方案；所述图像采集装置具体为摄像设备或是照相设备。优选的，作为一种可实施方案；所述平行光源发生装置具体为LED照明装置。优选的，作为一种可实施方案；还包括行程计量装置；所述行程计量装置用于检测当前钢丝绳的长度位置。与现有技术相比，本专利技术实施例的优点在于：本专利技术提供的一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，分析上述产品的主要构造可知：该钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统主要由钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置、工控机等等结构组成；上述钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置其采用的都是同一个机箱，两个装置都设置在同一机箱内，且都采用同一种图像采集装置进行操作，具体分别先后进行钢丝绳图像采集和钢丝绳阴影图像采集的操作。即先由图像采集装置对钢丝绳进行
视觉识别，同时钢丝绳由初始端向尾端直线运动完成走线开车一次，此次执行的钢丝绳损伤的视觉识别；然后再由尾端向初始端反向直线运动完成走线开车一次，此次执行钢丝绳损伤的直径检测。这样完成分先后次序完成了两次检测工序，即可实现钢丝绳异步检测。综上，本专利技术提供的钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，采用了机器视觉检测以及机器直径测量的技术，克服了传统人工视觉检测以及人工直径测量存在的技术缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，其特征在于，包括钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置；其中，所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置，其包括机箱、设置在所述机箱内部的图像采集装置、照明光源发生装置；所述照明光源发生装置用于向所述机箱内密闭空间内提供照明光源；所述图像采集装置用于实时对当前位置处的钢丝绳进行图像采集，然后通过显示设备将图像输出，供给用户进行人工识别和判断；所述钢丝绳机器视觉测量直径装置包括平行光源发生装置；所述平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置用于向当前位置处的钢丝绳发射出平行光束；所述平行光源发生装置也设置在所述机箱内；且所述图像采集装置还用于对当前位置处的钢丝绳在平行光束照射下形成的阴影图像进行采集，并通过获取阴影图像的直径范围，来计算得到当前位置处的钢丝绳的直径数值。

【技术特征摘要】
1.一种钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，其特征在于，包括钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置；其中，所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置，其包括机箱、设置在所述机箱内部的图像采集装置、照明光源发生装置；所述照明光源发生装置用于向所述机箱内密闭空间内提供照明光源；所述图像采集装置用于实时对当前位置处的钢丝绳进行图像采集，然后通过显示设备将图像输出，供给用户进行人工识别和判断；所述钢丝绳机器视觉测量直径装置包括平行光源发生装置；所述平行光源发生装置为能产生平行光束的照明装置；所述平行光源发生装置用于向当前位置处的钢丝绳发射出平行光束；所述平行光源发生装置也设置在所述机箱内；且所述图像采集装置还用于对当前位置处的钢丝绳在平行光束照射下形成的阴影图像进行采集，并通过获取阴影图像的直径范围，来计算得到当前位置处的钢丝绳的直径数值。2.如权利要求1所述的钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，其特征在于，还包括工控机，所述工控机用于实现钢丝绳机器视觉识别损伤装置和钢丝绳机器视觉测量直径装置进行先后次序的控制；所述工控机具体用于当检测到钢丝绳第一次开车正向走线时，先控制所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置上的照明光源发生装置启动执行照明，同时控制所述机箱内部的图像采集装置执行图像采集；所述工控机具体用于当检测到钢丝绳第二次开车反向走线时，控制所述钢丝绳机器视觉测量直径装置上的平行光源发生装置启动执
\t行平行光束照射，同时控制所述机箱内部的图像采集装置执行钢丝绳的阴影图像采集。3.如权利要求1所述的钢丝绳表面损伤识别及直径测量异步检测系统，其特征在于，所述钢丝绳机器视觉识别损伤装置其还包括图像识别处理装置；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦柏林，
申请(专利权)人：窦柏林，
类型：发明
国别省市：北京;11