一种皮带撕裂破损检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及皮带检测技术领域，尤其涉及皮带撕裂破损检测装置及方法。一种皮带撕裂破损检测装置包括沿皮带的传送方向相邻设置的第一激光器和第二激光器，第一激光器和第二激光器用于向皮带发射激光，在皮带上形成走向沿皮带宽度方向的第一激光线和第二激光线，第一激光线和第二激光线沿皮带的传送方向间隔分布；拍摄相机，沿皮带的传送方向设置在第一激光器和第二激光器的下游，用于拍摄皮带的包含第一激光线和第二激光线的激光图像；检测模块，用于从激光图像中获取第一激光线和第二激光线对应的激光线信号，并根据激光线信号判断皮带的撕裂破损情况。本发明专利技术皮带撕裂破损检测装置及方法，具有节省成本，节省运算时间，实时性好的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种皮带撕裂破损检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及皮带检测
，尤其涉及皮带撕裂破损检测装置及方法。

技术介绍

[0002]皮带输送机是港口煤炭运输的重要工具设备，皮带机输送带的使用过程中，皮带撕裂、皮带面鼓包、破损等事故时有发生，一旦发生撕裂将直接导致整条皮带损坏，严重影响到港口运输安全，也给港口带来巨大的经济损失。
[0003]相关的皮带撕裂监测手段主要通过人工或机械两种方式进行监测，而两种方案均存在不足之处，例如，人工检查会受到检查人员的水平限制，导致监测的结果不够准确；而监测机器检查，往往需要探针、传感器和超声波设备等，导致监测机器成本较高，此外，皮带输送机在运行过程中由于受到外界干扰较多，如光信号及电磁信号的干扰，导致皮带监测手段稳定和准确较差。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种皮带撕裂破损检测装置及方法，以解决相关的皮带撕裂监测稳定性和准确性较差的问题。
[0005]本申请一方面提供一种皮带撕裂破损检测装置，包括：
[0006]沿皮带的传送方向相邻设置的第一激光器和第二激光器，第一激光器和第二激光器用于向皮带发射激光，在皮带上形成走向沿皮带宽度方向的第一激光线和第二激光线，第一激光线和第二激光线沿皮带的传送方向间隔分布；
[0007]拍摄相机，沿皮带的传送方向设置在第一激光器和第二激光器的下游，用于拍摄皮带的包含第一激光线和第二激光线的激光图像；
[0008]检测模块，用于从激光图像中获取第一激光线和第二激光线对应的激光线信号，并根据激光线信号判断皮带的撕裂破损情况。
[0009]其中可实施的一种方式中，第一激光器和第二激光器位于皮带的下方；
[0010]第一激光器和第二激光器的上方设置有第一防尘玻璃，第一激光器和第二激光器用于透过第一防尘玻璃向皮带发射激光；
[0011]拍摄相机位于皮带的下方，拍摄相机上方设有第二防尘玻璃，拍摄相机透过第二防尘玻璃拍摄激光图像。
[0012]其中可实施的一种方式中，第一防尘玻璃与第二防尘玻璃之间具有夹角；
[0013]第一激光器和第二激光器分别连接有第一转动件，第一转动件用于调整第一激光器和第二激光器发射激光的方向；
[0014]拍摄相机连接有第二转动件，第二转动件用于调整拍摄相机的拍摄角度，以便拍摄相机能够透过第二防尘玻璃拍摄到激光图像。
[0015]其中可实施的一种方式中，还包括第一冲洗部，第一冲洗部设置在第一防尘玻璃和第二防尘玻璃之间，第一冲洗部的出水口朝向第二防尘玻璃，以便第一冲洗部用于对第
二防尘玻璃的上表面喷水；
[0016]雨刷刮擦部，包括第一雨刷器和第二雨刷器，第一雨刷器设置在第一防尘玻璃上表面的边缘区域，第二雨刷器设置在第二防尘玻璃上表面的边缘区域；雨刷器用于在第一第二冲洗部向第一防尘玻璃和第二防尘玻璃喷水后产生摆动，以刮擦掉第一防尘玻璃和第二防尘玻璃表面的水和灰尘；
[0017]第一吹风部，第一吹风部设置在第一防尘玻璃和第二防尘玻璃之间，第一吹风部的出风口朝向第二防尘玻璃，以便第一吹风部用于对第二防尘玻璃的上表面吹风。
[0018]其中可实施的一种方式中，第二冲洗部，设置在第一防尘玻璃的上表面边缘区域，且与第一冲洗部的冲洗方向形成一定角度；
[0019]第二吹风部，设置在第一防尘玻璃的上表面边缘区域，且与第一吹风部的吹风方向形成一定角度；
[0020]控制模块，分别与雨刷刮擦部、第一冲洗部、第二冲洗部、第一吹风部和第二吹风部连接，用于控制雨刷刮擦部、第一冲洗部、第二冲洗部、第一吹风部和第二吹风部的工作状态。
[0021]本申请第二方面提供一种皮带撕裂破损检测方法，应用于上述任一项的皮带撕裂破损检测装置，方法包括：
[0022]在皮带运行期间，实时获取皮带在感兴趣区域对应的第一图像，感兴趣区域为皮带的包含第一激光线和第二激光线的区域；
[0023]对第一图像进行预处理，得到第二图像，其中，第二图像中的第一激光线和第二激光线对应的区域与背景对应的区域具有不同的像素值；
[0024]基于预设算法，对第二图像中的第一激光线和第二激光线进行细化；
[0025]根据第二图像中细化后的第一激光线和第二激光线在预设的第一坐标系中的纵向坐标值，建立采样序列，其中，采样序列表示第二图像中细化后的第一激光线和第二激光线的各个像素的坐标在第一坐标系中的纵向坐标值的差值；
[0026]根据采样序列和预设的基准序列之间的差值，确定皮带撕裂破损状态。
[0027]其中可实施的一种方式中，基准序列通过以下步骤确定：
[0028]在皮带处于未撕裂状态时，从拍摄相机的视野区域内确定感兴趣区域，基于感兴趣区域建立第一坐标系，并获取皮带在感兴趣区域对应的第一基准图像；
[0029]对第一基准图像进行预处理，得到第二基准图像，其中，第二基准图像中的第一激光线和第二激光线对应的像素与背景对应的像素具有不同的像素值；
[0030]基于预设算法，对第二基准图像中的第一激光线和第二激光线进行细化；
[0031]根据第二基准图像中细化后的第一激光线和第二激光线在第一坐标系中的纵向坐标值，建立基准序列，其中，基准序列表示第二基准图像中细化后的述第一激光线和第二激光线的各个像素点的坐标在第一坐标系中的纵向坐标值的差值。
[0032]其中可实施的一种方式中，对第一图像进行预处理，得到第二图像，包括：
[0033]对第一图像进行灰度化处理，得到第一图像对应的灰度图像；
[0034]根据灰度图像中的激光条纹的灰度值和整幅灰度值图像的灰度值，对灰度图像进行阈值分割，以确定第一激光线和第二激光线在灰度图像中的大致区域；
[0035]对阈值分割后的灰度图像进行二值化处理，得到第二图像。
[0036]其中可实施的一种方式中，基于预设算法，对第二图像中的第一激光线和第二激光线进行细化，包括：
[0037]将第二图像中的第一激光线和第二激光线对应区域的像素值表示为1，将第二图像中的背景区域的像素值表示为0；
[0038]对于第一激光线和第二激光线中的任一像素点P0，获取其在激光线上下两侧相邻的两个像素P1和P2，得到像素向量[P1,P0,P2]T
；
[0039]设置像素点P0对应的第一窗口算子A＝[0,P0,1]T
和第二窗口算子B＝[1,P0,0]T
；
[0040]设置像素点P0对应的激光线细化算子为并计算p的值；
[0041]如果p等于1，将像素点P0的像素值变化为0。
[0042]其中可实施的一种方式中，根据采样序列和预设的基准序列之间的差值，确定皮带撕裂破损状态，包括：
[0043]获取差值序列，其中，差值序列表示坐标系中基准序列和采样序列对应像素点的元素差值；
[0044]计算差值序列的平均值；
[0045]计算差值序列中任一差值序列点与差值序列本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种皮带撕裂破损检测装置，其特征在于，包括：沿皮带的传送方向相邻设置的第一激光器和第二激光器，所述第一激光器和所述第二激光器用于向皮带发射激光，在所述皮带上形成走向沿所述皮带宽度方向的第一激光线和第二激光线，所述第一激光线和所述第二激光线沿所述皮带的传送方向间隔分布；拍摄相机，沿所述皮带的传送方向设置在所述第一激光器和所述第二激光器的下游，用于拍摄所述皮带的包含所述第一激光线和所述第二激光线的激光图像；检测模块，用于从所述激光图像中获取所述第一激光线和所述第二激光线对应的激光线信号，并根据所述激光线信号判断所述皮带的撕裂破损情况。2.根据权利要求1所述的皮带撕裂破损检测装置，其特征在于，所述第一激光器和所述第二激光器位于所述皮带的下方；所述第一激光器和所述第二激光器的上方设置有第一防尘玻璃，所述第一激光器和所述第二激光器用于透过所述第一防尘玻璃向皮带发射激光；所述拍摄相机位于所述皮带的下方，所述拍摄相机上方设有第二防尘玻璃，所述拍摄相机透过所述第二防尘玻璃拍摄所述激光图像。3.根据权利要求2所述的皮带撕裂破损检测装置，其特征在于，所述第一防尘玻璃与所述第二防尘玻璃之间具有夹角；所述第一激光器和所述第二激光器分别连接有第一转动件，第一转动件用于调整所述第一激光器和所述第二激光器发射激光的方向；所述拍摄相机连接有第二转动件，第二转动件用于调整所述拍摄相机的拍摄角度，以便所述拍摄相机能够透过所述第二防尘玻璃拍摄到所述激光图像。4.根据权利要求3所述的皮带撕裂破损检测装置，其特征在于，还包括：第一冲洗部，所述第一冲洗部设置在所述第一防尘玻璃和所述第二防尘玻璃之间，，所述第一冲洗部的出水口朝向所述第二防尘玻璃，以便所述第一冲洗部用于对所述第二防尘玻璃的上表面喷水；雨刷刮擦部，包括第一雨刷器和第二雨刷器，所述第一雨刷器设置在所述第一防尘玻璃上表面的边缘区域，所述第二雨刷器设置在所述第二防尘玻璃上表面的边缘区域；所述雨刷器用于在所述第一冲洗部向所述第一防尘玻璃和所述第二防尘玻璃喷水后产生摆动，以刮擦掉所述第一防尘玻璃和所述第二防尘玻璃表面的水和灰尘；第一吹风部，所述第一吹风部设置在所述第一防尘玻璃和所述第二防尘玻璃之间，所述第一吹风部的出风口朝向所述第二防尘玻璃，以便所述第一吹风部用于第二防尘玻璃的上表面吹风。5.根据权利要求4中任一项所述的皮带撕裂破损检测装置，其特征在于，还包括：第二冲洗部，设置在所述第一防尘玻璃的上表面边缘区域，且与所述第一冲洗部的冲洗方向形成一定角度；第二吹风部，设置在所述第一防尘玻璃的上表面边缘区域，且与所述第一吹风部的吹风方向形成一定角度；控制模块，分别与所述雨刷刮擦部、所述第一冲洗部、所述第二冲洗部、所述第一吹风部和所述第二吹风部连接，用于控制所述雨刷刮擦部、所述第一冲洗部、所述第二冲洗部、所述第一吹风部和所述第二吹风部的工作状态。
6.一种皮带撕裂破损检测方法，其特征在于，应用于权利要求1
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5中任一项所述的皮带撕裂破损检测装置，所述方法包括：在皮带运行期间，实时获取所述皮带在感兴趣区域对应的第一图像，所述感兴趣区域为所述皮带的包含所述第一激光线和所述第二激光线的区域；对所述第一图像进行预处理，得到第二图像，其中，所述第二图像中的第一激光线和所述第二激光线对应的区域与背景对应的区域具有不同的像素值；基于预设算法，对所述第二图像中的所述第一激光线和所述第二激光线进行细化；根据所述第二图像中细化后的所述第一激光线和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林，宋震，王艺璇，王纪强，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：