一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法及系统，包括：获取待检测的传送带的局部区域拍摄图像，进而得到获取传送带局部区域图像；根据传送带局部区域图像，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值、传送带局部区域内部的各个疑似裂缝连通域及其所对应的撕裂像素个数；根据传送带局部区域图像的获取可靠程度值和各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数，确定各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值，进而确定各个疑似裂缝连通域是否为裂缝区域。本发明专利技术结合图像处理特点和相机成像特点，针对传送带的不同位置自适应调节霍夫变换的直线选取阈值，实现了对传送带不同位置的裂缝直线检测，有效提高了检测准确性。有效提高了检测准确性。有效提高了检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法及系统。

技术介绍

[0002]传送带，又称为输送带，由于其具有能够连续高效运输，使用简便，易于维修，运费廉价，能够节省人力物力等多个优点，被广泛运用于农业、电力、工矿企业和交通运输等多个领域中。但是，由于传送带需要长时间处于负重状态，且由于运输材料多样化，传送带经常会出现磨损、裂缝等异常情况，如果这些异常得不到及时检测和处理，严重时可出现停运、横向断带、人员伤亡、巨大经济损失等重大安全事故。因此，在传送带使用过程中，需要实时或定期对磨损、撕裂等异常情况进行检测和维护。
[0003]传统的传送带异常检测通常是通过人工来实现，但是随着近年来机器视觉的发展，图像处理技术被逐渐应用到传送带异常检测中。这种技术可以排除人的主观因素影响，同时有效提高了检测效率。但是，在现有的图像处理过程中，常常会使用到霍夫变换来对传送带裂缝直线进行检测，而霍夫变换的阈值一般是由人工设定的，为全局性阈值，即整个图像均用一个阈值对裂缝进行筛选，这就造成检测结果的不准确，不满足工业高泛化能力的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法及系统，用于解决现有传送带撕裂检测不准确的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法，包括以下步骤：获取待检测的传送带的局部区域拍摄图像，并根据待检测的传送带的局部区域拍摄图像，获取传送带局部区域图像；根据传送带局部区域图像，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值、第一边缘直线和第二边缘直线以及传送带局部区域内部的各个疑似裂缝连通域；根据传送带局部区域图像及其第一边缘直线、第二边缘直线以及各个疑似裂缝连通域，计算各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数；根据传送带局部区域图像的获取可靠程度值和各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数，确定各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值；根据各个疑似裂缝连通域以及各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值，确定各个疑似裂缝连通域是否为裂缝区域。
[0006]进一步的，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值的步骤包括：在传送带局部区域图像中构建二维坐标系，所述二维坐标系以传送带局部区域图像为拍摄放置方向时传送带局部区域图像中的最左下角的边缘像素点为坐标原点，以水平
向右的方向为x轴正方向，以过坐标原点且竖直向上的方向为y轴正方向；根据传送带局部区域图像的各个边缘像素点在二维坐标系中的坐标，确定传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线和第二边缘侧的各个边缘直线；根据传送带局部区域图像的各个边缘像素点、传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线和第二边缘侧的各个边缘直线，确定各个边缘直线所经过的各个边缘像素点；根据各个边缘直线所经过的各个边缘像素点的坐标，确定各个边缘直线所对应的准确性程度值；根据各个边缘直线所对应的准确性程度值，计算传送带局部区域图像的获取可靠程度值。
[0007]进一步的，确定各个边缘直线所对应的准确性程度值的步骤包括：对各个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标进行归一化处理；计算归一化处理后的每个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标的均值，从而得到各个边缘直线所对应的准确性程度值。
[0008]进一步的，对各个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标进行归一化处理所对应的计算公式为：其中，为归一化处理后的边缘直线所经过的第t个边缘像素点对应的纵坐标，为归一化处理前的边缘直线所经过的第t个边缘像素点对应的纵坐标，为传送带局部区域图像中传送带区域的各个像素点对应纵坐标的最大值，为传送带局部区域图像中传送带区域的各个像素点对应纵坐标的最小值。
[0009]进一步的，计算传送带局部区域图像的获取可靠程度值所对应的计算公式为：其中，R为传送带局部区域图像的获取可靠程度值，为传送带局部区域的第一边缘侧的第i个边缘直线所对应的准确性程度值，为传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线所对应的准确性程度值的均值，为传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线的总数目，为传送带局部区域的第二边缘侧的第j个边缘直线所对应的准确性程度值，为传送带局部区域的第二边缘侧的各个边缘直线所对应的准确性程度值的均值，为传送带局部区域的第二边缘侧的各个边缘直线的总数目。
[0010]进一步的，确定传送带局部区域图像的第一边缘直线和第二边缘直线的步骤包括：根据传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线所对应的准确性程度值以及第二边缘侧的各个边缘直线所对应的准确性程度值，选取第一边缘侧的各个边缘直线中准确性程度值最大的边缘直线以及第二边缘侧的各个边缘直线中准确性程度值最大的边缘
直线；比较选取出的两条边缘直线的斜率，若两条边缘直线的斜率一个大于0且一个小于0，则将斜率大于0的边缘直线作为第一边缘直线，将另外一条直线作为第二边缘直线；若两条边缘直线的斜率均大于0或均小于0，则将斜率绝对值较大的边缘直线作为第一边缘直线，将另外一条直线作为第二边缘直线。
[0011]进一步的，计算各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数的步骤包括：根据传送带局部区域图像中的最大的传送带宽度以及传送带局部区域图像的第一边缘直线和第二边缘直线的斜率，计算传送带局部区域图像中任何一个位置所对应的传送带宽度；根据传送带局部区域内部的各个疑似裂缝连通域以及传送带局部区域图像中任何一个位置所对应的传送带宽度，计算各个疑似裂缝连通域所对应的传送带宽度均值；根据传送带局部区域图像中的最大的传送带宽度以及各个疑似裂缝连通域所对应的传送带宽度均值，计算各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数。
[0012]进一步的，传送带局部区域图像中任何一个位置所对应的传送带宽度对应的计算公式为：若两条边缘直线的斜率一个大于0且一个小于0，则：若两条边缘直线的斜率均大于0或均小于0，则：其中，为传送带局部区域图像中的传送带宽度，为传送带局部区域图像中某一位置到传送带局部区域图像中的最大的传送带宽度所在直线的距离，为第一边缘直线的斜率，为第二边缘直线的斜率，为传送带在传送带局部区域图像中的最大的传送带宽度。
[0013]进一步的，各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值对应的计算公式为：其中，为疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值，为疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数，为传送带局部区域图像的获取可靠程度值。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种基于图像处理的传送带撕裂检测系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现上述的基于图像处理的传送带撕裂检测方法。
[0015]本专利技术具有如下有益效果：通过获取待检测的传送带的局部区域拍摄图像，进而得到传送带局部区域图像，并根据传送带局部区域图像，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值、传送带局部区域内部的各个疑似裂缝连通域及其所对应的撕裂像素个数；根据传送带局部区域图像的获取可靠程度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的传送带撕裂检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待检测的传送带的局部区域拍摄图像，并根据待检测的传送带的局部区域拍摄图像，获取传送带局部区域图像；根据传送带局部区域图像，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值、第一边缘直线和第二边缘直线以及传送带局部区域内部的各个疑似裂缝连通域；根据传送带局部区域图像及其第一边缘直线、第二边缘直线以及各个疑似裂缝连通域，计算各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数；根据传送带局部区域图像的获取可靠程度值和各个疑似裂缝连通域所对应的撕裂像素个数，确定各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值；根据各个疑似裂缝连通域以及各个疑似裂缝连通域对应的霍夫变换阈值，确定各个疑似裂缝连通域是否为裂缝区域。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的传送带撕裂检测方法，其特征在于，确定传送带局部区域图像的获取可靠程度值的步骤包括：在传送带局部区域图像中构建二维坐标系，所述二维坐标系以传送带局部区域图像为拍摄放置方向时传送带局部区域图像中的最左下角的边缘像素点为坐标原点，以水平向右的方向为x轴正方向，以过坐标原点且竖直向上的方向为y轴正方向；根据传送带局部区域图像的各个边缘像素点在二维坐标系中的坐标，确定传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线和第二边缘侧的各个边缘直线；根据传送带局部区域图像的各个边缘像素点、传送带局部区域的第一边缘侧的各个边缘直线和第二边缘侧的各个边缘直线，确定各个边缘直线所经过的各个边缘像素点；根据各个边缘直线所经过的各个边缘像素点的坐标，确定各个边缘直线所对应的准确性程度值；根据各个边缘直线所对应的准确性程度值，计算传送带局部区域图像的获取可靠程度值。3.根据权利要求2所述的基于图像处理的传送带撕裂检测方法，其特征在于，确定各个边缘直线所对应的准确性程度值的步骤包括：对各个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标进行归一化处理；计算归一化处理后的每个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标的均值，从而得到各个边缘直线所对应的准确性程度值。4.根据权利要求3所述的基于图像处理的传送带撕裂检测方法，其特征在于，对各个边缘直线所经过的各个边缘像素点对应的纵坐标进行归一化处理所对应的计算公式为：其中，为归一化处理后的边缘直线所经过的第t个边缘像素点对应的纵坐标，为归一化处理前的边缘直线所经过的第t个边缘像素点对应的纵坐标，为传送带局部区域图像中传送带区域的各个像素点对应纵坐标的最大值，为传送带局部区域图像中传送带区域的各个像素点对应纵坐标的最小值。5.根据权利要求4所述的基于图像处理的传送带撕裂检测方法，其特征在于，计算传送
带局部区域图像的获取可靠程度值所对应的计算公式为：其中，R为传送带局部区域图像的获取可靠程度值，为传送带局部区域的第一边缘侧的第i个边缘直线所对应的准确性程度值，为传送带局部区域的第一边...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敬，姚贞强，徐同庆，李涛，陆思震，
申请(专利权)人：山东中都机器有限公司，
类型：发明
国别省市：