本实用新型专利技术涉及一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，包括轨道、观测器和工业计算机；观测器置于轨道上，沿轨道运行；观测器设有行走底座，行走底座内置控制器单元，行走底座上部设置基于双目视觉系统的两台高速工业相机和两台LED高亮度补光光源；行走底座通过其上干簧管与轨道上的起点磁体、中途观测点磁体和终点磁体接触并定位观测器位置，并由控制器单元控制观测器主动运动与定点观测，然后将图像数据传输至工业计算机，工业计算机通过对振动筛特征点运动图像的分析与处理，完成特征点运动轨迹的追踪与辨识，在线检测振动筛运行状态；通过对运动目标的检测，利用双目视觉立体匹配和空间定位原理，检测工作人员的违规操作。
【技术实现步骤摘要】
针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置
本技术涉及基于双目视觉的在线检测技术，具体是一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置。
技术介绍
振动筛是一种广泛应用于煤炭、冶金、石油、化工、建筑、水利电力、交通运输等工业部门的振动机械，用于实现脱介、脱水、物料分级等作业工作，设备的运行情况直接关系并影响工业原料的利用率和生产绩效，为提高筛分效率和产量，设备的尺寸和工作强度不断提高，常规的振动筛运行状态检测装置是由永久性安装在结构上的传感器和数据采集单元构成，由于振动筛结构复杂且工作强度高，传感器通用性差，严重制约了传感器的安装定位、测量精度和使用寿命，极大地降低了检测系统的准确性与可靠性。当前，工业现场普遍存在生产压力大，工期短的情况，导致设备长期高负荷运转，极易出现细小故障。为避免设备停车造成的生产线停产，工作人员往往忽略安全操作规程，在运行的设备上进行短时间违规作业，由于人工巡检的局限性，无法给予及时制止，给工业生产与人员安全带来很大安全隐患。目前，视频检测系统实时视频流的帧率为25fps，不具备对高频振动设备特征点运动信息的捕捉功能，且缺乏有效的数字图像分析与处理能力，相关的检测与处理受限于观测人员和工况环境等诸多不定因素，由于劳动强度高，观测人员不是一个绝对可靠的观察者，无法实时观测设备运动轨迹的细微变化，漏报和误报现象频发，降低了对检测系统的信任。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，这种装置不受设备结构和工作强度的影响，通过双目视觉观测器对设备各关键部位的特征点进行全方位、多角度的运动轨迹追踪和辨识，完成对设备整体运行状态的检测分析。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，包括轨道，观测器和工业计算机；观测器置于轨道上，沿轨道运行；轨道边缘安装有起点磁体、中途观测点磁体和终点磁体；观测器设有中空结构的行走底座，行走底座的前端、侧端和末端分别装有前端干簧管、侧端干簧管和末端干簧管，通过干簧管与轨道上的磁体接触，定位观测器位置；行走底座内置控制器单元，行走底座上部设置矩形中空工作台，矩形中空工作台上设置有基于双目视觉系统的1号高速工业相机和2号高速工业相机、两台LED高亮度的1号补光光源和2号补光光源；控制器单元控制观测器主动运动与定点观测，并将图像数据传输至工业计算机，工业计算机通过对振动筛特征点运动图像的分析与处理，完成特征点运动轨迹的追踪与辨识，在线检测振动筛运行状态；通过对运动目标的检测，利用双目视觉立体匹配和空间定位原理，检测工作人员的违规操作。采用上述技术方案的本技术，与现有技术相比，有益效果是：装置采用主动运动方式，既可以完成对单台设备运行状态的重点检测，又可以实现对同一工作面多台同型设备运行状态的巡检；可以针对振动筛关键部位的特征点进行全方位，多角度的实时运动轨迹的追踪与辨识，在线分析设备的运行状态；通过对运动目标的检测和双目视觉空间定位的原理，完成对工作人员违规操作的检测。基于该装置，采用了多种改进的图像处理算法，提高了对图像分析与处理的精度和速度；应用BP神经网络模型，实现对振动筛运动轨迹的检测与运行状态的分类；采用双目立体视觉成像方案，保证了数据检测与分析的时效性，准确性和完整性。进一步的，本技术优选方案是：轨道为双侧槽式结构，呈直线型、曲边L型、曲边U型或曲边矩形，轨道通过内嵌式螺栓固定在建筑主体上；行走底座下部装有行走轮，行走轮外径与轨道的槽高度相当，行走轮嵌入轨道的槽中。轨道起点和终点分别安装充电座，观测器的工作电源为大容量锂电池，通过充电座上的充电座电极对观测器的工作电源自动充电。行走轮的传动轴通过齿轮传动机构由双向直流电机驱动，双向直流电机通过H桥驱动电路，在电机正转使能信号，反转使能信号和运行信号作用下自动完成电机动作。行走底座内置圆柱形中空传动平台、斜齿齿轮盘减速机构、双向步进电机，斜齿齿轮盘减速机构是一个由双向步进电机输出轴上的小齿轮啮合传动的大齿轮盘，所述大齿轮盘上部固定圆柱形中空传动平台，圆柱形中空传动平台上部固定矩形中空工作台，矩形中空工作台通过双向步进电机完成由初始位置沿顺时针和逆时针的双向往返180°旋转定位工作。1号高速工业相机和2号高速工业相机设有CMOS传感器，焦距为9mm，图像采集帧率为116fps，图像像素为808*608，完成图像数据的采集，通过GigabitEthernet接口传输图像数据。轨道起点设有线缆轴机构，线缆轴机构由直流减速电机、传动机构和线缆轴构成，直流减速电机通过控制线与控制单元连接，通过控制器单元的指令，使直流减速电机与双向直流电机同步工作。观测器设有透明护罩。附图说明图1是本技术实施例的装置总体架构示意图；图2是观测器置于轨道上的示意图；图3是观测器平面示意图；图4是工业相机和补光光源在矩形中空工作台上的安装示意图；图5是观测器立面示意图；图6是圆柱形中空传动平台与矩形中空工作台连接示意图；图7是观测器侧立面示意图；图8是图7中A-A向视图；图9是双向直流电机工作流程图；图10是双目视觉系统坐标图；图中：1-观测器；2-轨道；3-工业计算机；4-补光光源底座；5-高速工业相机底座；6-1号补光光源；7-1号高速工业相机；8-2号高速工业相机；9-2号补光光源；10-矩形中空工作台；11-圆柱形中空传动平台；12-斜齿齿轮盘减速机构；13-双向步进电机；14-观测器前端干簧管；15-观测器侧端干簧管；16-观测器末端干簧管；17-轨道起点磁体；18-轨道中途观测点磁体；19-轨道终点磁体；20-双向直流电机；21-齿轮传动机构；22-传动轴；23-行走轮；24-出线口；25-直流减速电机；26-传动机构；27-线缆轴；28-控制器单元；29-工作电源；30-工作电源电极；31-充电座；32-充电座电极；33-透明护罩；34-内嵌式螺栓。具体实施方式下面结合附图及实施例详述本技术，目的仅在于进一步说明本技术的技术特征，而不对本技术权利要求进行限制。本实施例给出的针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，由轨道2、观测器1和工业计算机3三部分构成，观测器1通过其控制器单元28实现主动运动与定点观测，并将图像数据传输至工业计算机3，工业计算机3通过对振动筛特征点运动图像的分析与处理，完成特征点运动轨迹的追踪与辨识，实现对振动筛运行状态的在线检测；通过对运动目标的检测，利用双目视觉立体匹配和空间定位的原理，实现对工作人员违规操作的检测。由于检测对象的振动频率高，为满足设备运行状态分析结果的准确性与时效性，需要以大量图像数据为基础，为保证数据的质量与完整性，装置采用有线数据传输方式。参见图1至图10，根据现场工况条件和观测角度，选择轨道2的安装方式，可采用悬挂吊装，垂直壁装和水平安装。并依据对振动筛的检测需求，设计轨道2为直线型轨道、曲边矩形轨道、曲边U型轨道或曲边L型轨道；本实施例采用直线型轨道，且采用双侧槽式结构，通过内嵌式螺栓34完成轨道2和建筑主体的连接；在轨道2的内沿安装轨道起点磁体17、轨道终点磁体19和若干个轨道中途观测点磁体18。轨道2的起点和终点分别安装充电座31，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，包括轨道（2），观测器（1）和工业计算机（3）；其特征在于：观测器（1）置于轨道（2）上，沿轨道（2）运行；轨道（2）边缘安装有起点磁体（17）、中途观测点磁体（18）和终点磁体（19）；观测器（1）设有中空结构的行走底座，行走底座的前端、侧端和末端分别装有前端干簧管（14）、侧端干簧管（15）和末端干簧管（16），通过干簧管与轨道（2）上的磁体接触，定位观测器（1）的位置；行走底座内置控制器单元（28），行走底座上部设置矩形中空工作台（10），矩形中空工作台（10）上设置有基于双目视觉系统的1号高速工业相机（7）和2号高速工业相机（8）、两台LED高亮度的1号补光光源（6）和2号补光光源（9）；控制器单元（28）控制观测器（1）主动运动与定点观测，并将图像数据传输至工业计算机（3）。
【技术特征摘要】
1.一种针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，包括轨道（2），观测器（1）和工业计算机（3）；其特征在于：观测器（1）置于轨道（2）上，沿轨道（2）运行；轨道（2）边缘安装有起点磁体（17）、中途观测点磁体（18）和终点磁体（19）；观测器（1）设有中空结构的行走底座，行走底座的前端、侧端和末端分别装有前端干簧管（14）、侧端干簧管（15）和末端干簧管（16），通过干簧管与轨道（2）上的磁体接触，定位观测器（1）的位置；行走底座内置控制器单元（28），行走底座上部设置矩形中空工作台（10），矩形中空工作台（10）上设置有基于双目视觉系统的1号高速工业相机（7）和2号高速工业相机（8）、两台LED高亮度的1号补光光源（6）和2号补光光源（9）；控制器单元（28）控制观测器（1）主动运动与定点观测，并将图像数据传输至工业计算机（3）。2.根据权利要求1所述的针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，其特征在于：轨道（2）为双侧槽式结构，呈直线型、曲边L型、曲边U型或曲边矩形，轨道（2）通过内嵌式螺栓（34）固定在建筑主体上；行走底座下部装有行走轮（23），行走轮（23）外径与轨道（2）的槽高度相当，行走轮（23）嵌入轨道（2）的槽中。3.根据权利要求1所述的针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，其特征在于：轨道（2）起点和终点分别安装充电座（31），观测器（1）的工作电源（29）为大容量锂电池，通过充电座（31）上的充电座电极（32）对观测器（1）的工作电源（29）自动充电。4.根据权利要求1所述的针对振动筛运行状态的双目视觉在线检测装置，其特征在于：行走底座为双...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨硕，佟建楠，张素敏，高鹏，张卫军，蔡先锋，王晓坤，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院唐山研究院，
类型：新型
国别省市：河北,13
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。