基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置，该装置由图像数据处理器、CCD数字相机、液晶显示屏和报警器组成，CCD数字相机安装在皮带下方，光轴垂直皮带非承载面，图像数据处理器对皮带图像进行处理检测皮带是否发生纵向撕裂，如果皮带出现纵向撕裂则触发报警器发出声音和闪烁亮光报警，并在液晶显示屏上显示皮带撕裂图像，该装置的检测方法是非接触式的，检测设备不会遭受磨损，检测灵敏高，成本低，设备组件少，易安装与维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带式输送机皮带纵向撕裂检测与报警装置，尤其涉及一种基于图像不点探测的非接触式的皮带纵向撕裂检测与报警装置。
技术介绍
在煤矿生产中，带式输送机是最主要的运输工具之一，带式输送机在输送煤炭过程中皮带纵向撕裂事故时有发生，如果发现不及时，会导致整条皮带撕裂损坏，造成巨大的经济损失。目前检测皮带纵向撕裂的方法有：冲击检测法(检测皮带介质中冲击力传播)、托辊异常受力检测(分析托辊受力的异常状况)、超声波法(检测皮带介质中超声波传播)、压敏电阻法(检测皮带下方漏料情况)、嵌入法(在皮带中嵌入导电橡胶、光导纤维等)等，另外还有基于线激光的图像检测法，上述检测方法或是在原理上有一定缺陷，或是需要皮带撕裂较长才能检测到，或是成本较高，或是安装组件多、安装复杂，或是后期维护繁琐等。需要一种解决或至少改善现有技术中固有的一个或多个问题的皮带纵向撕裂检测方法。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供一种基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置，该装置的检测方法是非接触式的，检测设备不会遭受磨损，检测灵敏高，成本低，设备组件少，易安装与维护。根据一种实施例形式，提供一种基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置，本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术装置由图像数据处理器、CCD数字相机(包括快门，闪光灯和透镜)、液晶显示屏、报警器组成；所述的图像数据处理器是整个装置的核心，用于对来自CCD数字相机的图像进行处理以识别皮带是否出现纵向撕裂，用于控制CCD数字相机的快门开启与关闭，闪光灯开启与关闭和透镜位置调节，还用于控制液晶显示屏显示撕裂的皮带图像；还用于控制报警器发出声音和闪烁亮光，还用于输出信号给皮带控制设备，当皮带发生纵向撕裂时通过皮带控制设备控制皮带停止运行；所述的CCD数字相机安装在皮带下方，其光轴垂直皮带非承载面，摄取的图像大小为640(宽度)×480(高度)像素，宽度方向对应皮带宽度方向，高度方向对应皮带轴向方向；所述闪光灯用于CCD数字相机在拍摄时提供光源；所述报警器在皮带发生纵向撕裂时发出声音和闪烁亮光报警；所述液晶显示屏显示撕裂的皮带图像。本专利技术装置工作原理是：图像数据处理器控制CCD数字相机打开快门摄取皮带图像时同时打开闪光灯以便有足够的光线摄取清晰的皮带面图像，对获取的图像按预先定义的逻辑检测皮带是否发生纵向撕裂，如果皮带出现纵向撕裂则触发报警器发出声音和闪烁亮光报警，液晶显示屏显示撕裂皮带图像，同时发出信号给皮带控制设备控制皮带停止运行。检测皮带纵向撕裂的方法是：A.将图像沿水平方向将竖直方向等间距切分；B.寻找每一条切线上的不连续点，所述的不连续点为灰度梯度值大于给定阈值且符号相反、相邻但距离小于给定的阈值的两个点中的一个；C.计算不连续点的平均坐标，计算不连续点的水平坐标方差，统计与平均水平坐标差小于2倍方差的不连续点数K；D.当大于η时，判定皮带发生纵向撕裂，其余正常。P为所有不连续点数，η为给定的参数。附图说明通过以下说明，附图实施例变得显而易见，其仅以结合附图描述的至少一种优选但非限制性实施例的示例方式给出。图1为本专利技术装置结构示意图。图2为本专利技术方法的检测原理示意图。具体实施方式参见图1，本专利技术装置由图像数据处理器、CCD数字相机(包括快门，闪光灯和透镜)和报警器组成；图像数据处理器用NvidiaTegraK1处理器，它包含192核的Kepler图形加速器GPU，2.2GHzARMCortexA15CPU和2GBRAM存贮器，因而结构紧凑简单，器件少，CCD数字相机采用以FT-18芯片为图像传感器的数字相机，捕捉的图像通过图像数据处理的MIPI端口输入到图像数据处理器，图像数据处理器通过I2C总线控制CCD数字相机的快门开启与关闭，闪光灯开启与关闭和透镜位置；通过SPI总线控制报警器发出声音和闪烁亮光和将皮撕裂的状态信息发送给皮带控制设备；液晶显示屏采用大小为8英寸，分辨率为1920×1200。将CCD数字相机安装在皮带下方，其光轴垂直皮带非承载面，工作时由图像数据处理器控制CCD数字相机摄取皮带图像，图像大小为640(宽度)×480(高度)像素，宽度方向对应皮带宽度方向，高度方向对应皮带轴向方向。对获取的图像按如下方法进行处理：A.将图像水平切分，相邻切线间距为e，单位为像素(以下距离及长度单位均为像素)，如图1所示。B.对每一条切线进行如下处理：1)以间距r进行采样，如图1所示，计算每个采样点处的灰度梯度值，若有N个采样点，位置i处的梯度：g(i)＝p(i+1)-p(i)∨i∈{1，2，N-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置，其特征在于：由图像数据处理器、CCD数字相机、液晶显示屏、报警器组成；所述的CCD数字相机包括快门，闪光灯和透镜；所述的图像数据处理器是整个装置的核心，用于对来自CCD数字相机的图像进行处理以识别皮带是否出现纵向撕裂，用于控制CCD数字相机的快门开启与关闭，闪光灯开启与关闭和透镜位置调节，还用于控制液晶显示屏显示撕裂的皮带图像；还用于控制报警器发出声音和闪烁亮光，还用于输出信号给皮带控制设备，当皮带发生纵向撕裂时通过皮带控制设备控制皮带停止运行；所述的CCD数字相机安装在皮带下方，其光轴垂直皮带非承载面，摄取的图像大小为640像素×480像素，640表示图像宽度大小，480表示图像高度大小，宽度大小对应皮带宽度方向成像大小，高度大小对应皮带轴向方向成像大小；所述闪光灯用于CCD数字相机在拍摄时提供光源；所述报警器在皮带发生纵向撕裂时发出声音和闪烁亮光报警；所述液晶显示屏显示撕裂的皮带图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像不连续点探测的皮带纵向撕裂检测与报警装置，其特征在于：由图像数据处理器、CCD数字相机、液晶显示屏、报警器组成；所述的CCD数字相机包括快门，闪光灯和透镜；所述的图像数据处理器是整个装置的核心，用于对来自CCD数字相机的图像进行处理以识别皮带是否出现纵向撕裂，用于控制CCD数字相机的快门开启与关闭，闪光灯开启与关闭和透镜位置调节，还用于控制液晶显示屏显示撕裂的皮带图像；还用于控制报警器发出声音和闪烁亮光，还用于输出信...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍云霞，孙继平，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：新型
国别省市：北京;11