一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质，其中所述方法包括：获取皮带运输机运输的物料的影像文件；进一步，使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；进一步，确定目标物料移动的像素距离和移动时间；进一步，根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离；进一步，根据所述目标物料在移动时间内移动的实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。从而可以简便而准确的获得皮带的传送速度。

【技术实现步骤摘要】
一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质
本专利技术涉及运输
，具体涉及一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质及系统。
技术介绍
皮带运输机被广泛地应用于工业生产环境中，其高效便捷的运输能力使之成为一种重要的运输工具，可用于工件运输、煤炭运输等。于是，对于皮带运输机的运行状态进行监测显得尤为重要，其中一个关键的功能就是对皮带运输机的速度进行监测，这对于保障安全生产和资源优化配置有着重要的作用。目前针对皮带运输机的测速领域，主要是通过一些硬件的方法来实现的，例如使用一些传感器等来对其速度进行监测。此外，也有一些研究人员通过一些图像处理的算法，如光流法等，来对皮带运输机的速度进行估测。这些方法可以在一定程度上满足生产需求，但也都存在一定的不足，如传感器等方法不易于维护，且容易损坏，一些传统的图像处理的算法在一些复杂的生产环境中可能会存在测量误差较大的情况。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质，结合近年来人工智能技术的发展，提出了一种基于实例分割和射影几何的算法来对皮带的速度进行测量，准确率较传统算法有一定的提升，且易于维护。可以简便而准确的测量皮带的速度。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种皮带测速方法，所述方法包括：获取皮带运输机运输的物料的影像文件；使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；确定目标物料移动的像素距离和移动时间；根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离；根据所述移动时间和实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。进一步，所述使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料，具体包括：将所述影像文件中的两帧图像输入所述实例分割模型，分别得到所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别；根据所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别确定所述两帧图像中的相同物料，作为目标物料。进一步，所述确定目标物料移动的像素距离的具体过程包括：基于实例分割算法确定所述目标物料移动的像素距离，或者基于视频实例分割算法确定所述目标物料移动的像素距离，或者将所述目标物料移动的像素距离的平均值或中位数确定为所述目标物料移动的像素距离。进一步，所述确定目标物料移动的移动时间的具体过程包括：根据所述两帧图像的帧数计算所述目标物料移动的移动时间。进一步，所述根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离，具体包括：确定所述皮带运输机运输的物料的影像文件中位置相对不变的两个参照物之间的对比像素距离和对应的对比实际距离，计算所述对比像素距离与所述对比实际距离的比例，以计算所述目标物料在移动时间内的像素距离所对应的实际距离；或者获取所述皮带运输机运输的物料的影像文件中的参照物之间的实际距离，按照如下公式计算所述目标物料在两帧图像中的像素距离所对应的实际距离：其中，t1和t2为所述两帧图像的帧数，t2＞t1，a1和a2分别为所述目标物料在t1帧图像和t2帧图像中的位置，a1a2为位置a1和a2之间的像素距离，A1A2为像素距离a1a2所对应的实际距离，p1和p2分别为所述两个参照物的位置，位置p1和p2的连线与皮带运动方向平行，p1p2为所述两个参照物之间的实际距离，v1为位置p1和p2的连线与位置a1和a2的连线的交点的位置，vt为位置p1和a1的连线与经过位置v1的灭线L的交点的位置，ax为位置a1和a2的连线与位置p2和vt的连线的交点的位置，a1ax为位置a1和ax之间的像素距离，v1ax为位置v1和ax之间的像素距离，v1a1为位置v1和a1之间的像素距离。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种皮带测速系统，所述系统包括：影像文件模块，用于获取皮带运输机运输的物料的影像文件；实例分割模块，用于使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；预计算模块，用于确定目标物料移动的像素距离和移动时间；距离计算模块，用于计算所述目标物料在移动时间内移动的实际距离；速度计算模块，用于根据所述目标物料在移动时间内移动的实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。进一步，所述实例分割模块具体用于：将所述影像文件中的两帧图像输入所述实例分割模型，分别得到所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别；根据所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别确定所述两帧图像中的相同物料，作为目标物料。进一步，所述距离计算模块具体用于：确定所述皮带运输机运输的物料的影像文件中位置相对不变的两个参照物之间的对比像素距离和对应的对比实际距离，计算所述对比像素距离与所述对比实际距离的比例，以计算所述目标物料在移动时间内的像素距离所对应的实际距离；或者获取所述皮带运输机运输的物料的影像文件中的参照物之间的实际距离，按照如下公式计算所述目标物料在两帧图像中的像素距离所对应的实际距离：其中，t1和t2为所述两帧图像的帧数，t2＞t1，a1和a2分别为所述目标物料在t1帧图像和t2帧图像中的位置，a1a2为位置a1和a2之间的像素距离，A1A2为像素距离a1a2所对应的实际距离，p1和p2分别为所述两个参照物的位置，位置p1和p2的连线与皮带运动方向平行，p1p2为所述两个参照物之间的实际距离，v1为位置p1和p2的连线与位置a1和a2的连线的交点的位置，vt为位置p1和a1的连线与经过位置v1的灭线L的交点的位置，ax为位置a1和a2的连线与位置p2和vt的连线的交点的位置，a1ax为位置a1和ax之间的像素距离，v1ax为位置v1和ax之间的像素距离，v1a1为位置v1和a1之间的像素距离。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种皮带测速设备，所述设备包括：数据采集装置、处理器和存储器；所述数据采集装置包括：用于采集皮带运输机运输的物料的影像文件；所述存储器用于存储一个或多个程序指令；所述处理器，用于执行一个或多个程序指令，用以执行如第一方面所述的方法。根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中包含一个或多个程序指令，所述一个或多个程序指令用于执行如第一方面所述的方法。综上所述，本专利技术提供了一种皮带测速方法、系统、设备及计算机存储介质，通过获取皮带运输机运输的物料的影像文件；进一步使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；进一步，确定目标物料移动的像素距离和移动时间；根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离；根据所述移动时间和实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮带测速方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取皮带运输机运输的物料的影像文件；/n使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；/n确定目标物料移动的像素距离和移动时间；/n根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离；/n根据所述移动时间和实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。/n

【技术特征摘要】
1.一种皮带测速方法，其特征在于，所述方法包括：
获取皮带运输机运输的物料的影像文件；
使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料；
确定目标物料移动的像素距离和移动时间；
根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离；
根据所述移动时间和实际距离计算所述目标物料移动的实际速度，将所述目标物料移动的实际速度确定为皮带的运行速度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用实例分割模型对所述影像文件中的物料进行分类和定位，确定目标物料，具体包括：
将所述影像文件中的两帧图像输入所述实例分割模型，分别得到所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别；
根据所述两帧图像中各个物料的位置坐标和类别确定所述两帧图像中的相同物料，作为目标物料。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定目标物料移动的像素距离的具体过程包括：
基于实例分割算法确定所述目标物料移动的像素距离，或者
基于视频实例分割算法确定所述目标物料移动的像素距离，或者
将所述目标物料移动的像素距离的平均值或中位数确定为所述目标物料移动的像素距离。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定目标物料移动的移动时间的具体过程包括：
根据所述两帧图像的帧数计算所述目标物料移动的移动时间。


5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素距离计算所述目标物料在所述移动时间内移动的实际距离，具体包括：
确定所述皮带运输机运输的物料的影像文件中位置相对不变的两个参照物之间的对比像素距离和对应的对比实际距离，计算所述对比像素距离与所述对比实际距离的比例，以计算所述目标物料在移动时间内的像素距离所对应的实际距离；或者
获取所述皮带运输机运输的物料的影像文件中的参照物之间的实际距离，按照如下公式计算所述目标物料在两帧图像中的像素距离所对应的实际距离：



其中，t1和t2为所述两帧图像的帧数，t2＞t1，a1和a2分别为所述目标物料在t1帧图像和t2帧图像中的位置，a1a2为位置a1和a2之间的像素距离，A1A2为像素距离a1a2所对应的实际距离，p1和p2分别为所述两个参照物的位置，位置p1和p2的连线与皮带运动方向平行，p1p2为所述两个参照物之间的实际距离，v1为位置p1和p2的连线与位置a1和a2的连线的交点的位置，vt为位置p1和a1的连线与经过位置v1的灭线L的交点的位置，ax为位置a1和a2的连线与位置p2和vt的连线的交点的位置，a1ax为位置a1和ax之间的像素距离，v1ax为位置v1和ax之间的像素距离，v1a1为位置v1和a1之间的像...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠义，朱晓宁，吴喆峰，
申请(专利权)人：精英数智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14