一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，包括步骤一：调用摄像装置，获取进料口实际工作状态图片，采集现场破碎机进料口工作图片；步骤二：将采集到的图片进行灰度处理，减小计算量；步骤三：对灰度图像进行图像增强操作；步骤四：对增强处理之后的图片进行掩膜操作，将进料口以外的区域进行屏蔽；步骤五：在进料口同时进行规则1的直线检测和规则2的剖线检测；步骤六：根据堵料图像计数器和阈值判断当前下料口是否发生了堵料并进行堵料报警；本发明专利技术通过摄像装置采集现场工作图像，并对图像进行预处理，为后续的检测奠定基础，利用直线检测和剖线检测判断硼矿下料口是否发生堵料，减少破碎机堵料运行的频率，提高了破碎机的工作效率。的工作效率。的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法


[0001]本专利技术涉及堵料
，尤其涉及一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法。

技术介绍

[0002]随着工业技术的现代化发展，各种矿物质都是不可或缺的重要资源，而且在整个地质旋回过程中，硼矿的形成可以从岩浆到表生，无论是内生还是外生，都能产生工业富集,硼矿在各行各业中都有着广泛的应用,就目前来看，大部分的硼矿处理都是先将矿石破碎再进行运输或检测，首先是将开采出来的矿石运输到指定地点，通过特定的设备进行破碎,但是在矿石进入到破碎设备时，由于矿石的大小不确定，并且破碎设备的入口的大小是固定的，在面对一些体积较大的矿石时，很容易造成进料口的堵塞，从而造成了剩余的矿石无法进入破碎机，一般来说，大多数的进料口无人看管，一旦发生堵料，将严重的影响设备的运转及生产效率,由于进料口的矿石大小形状等特征并不固定，再加上受到矿山的环境等外界因素的影响，传统的目标识别等方法在处理该问题时并不能够起到很好的效果，误报率较高。
[0003]公开号为CN112046957A的中国专利公开了一种矿石堵料监控及处理的方法及装置，控制设备接收原料仓出口目标堵料信息和目标堵料图像数据；控制设备根据所述原料仓出口目标堵料信息和目标堵料图像数据，获取目标堵料位置图像区域数据并传输给处理装置；处理装置接收所述目标堵料位置图像区域数据，在目标堵料位置图像区域内进行处理；解决了需要专人现场处理、设备管理成本高、设备运行效率低且存在安全隐患的的问题；但因为现场情况的复杂容易导致采集的图像收到影响，图像不清晰或受损，无法判断目标堵料信息，造成现场误判。
[0004]公开号为CN110294286A的中国专利公开了一种物料堵塞检测装置，包括一端伸入物料流中的感应探杆；与感应探杆转动连接的转轴；与感应探杆的另一端选择性接触的接近开关；与接近开关电连接且包括有计时模块和报警模块的控制器；有利于及时发现物料堵塞检测装置处或料堵塞检测装置上游处的工艺流程异常状况、有利于避免事故扩大化，提高工艺流程顺畅性，且感应探杆不易损坏，物料堵塞检测装置使用寿命长；但感应探杆无法探测物料颗粒的大小，探测物料堵料会出现误判和延时，因此造成堵料检测的不精确。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，对图像进行预处理，利用直线检测和剖线检测对硼矿下料口的实时参数进行提取，通过与设定的阈值进行比对，从而实现硼矿下料口堵料的检测。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0007]一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，包括如下步骤：
[0008]步骤一：调用摄像装置，获取进料口实际工作状态图片，采集现场破碎机进料口工作图片；
[0009]步骤二：将采集到的图片进行灰度处理，减小计算量；
[0010]步骤三：对灰度图像进行图像增强操作；
[0011]步骤四：对增强处理之后的图片进行掩膜操作，将进料口以外的区域进行屏蔽；
[0012]步骤五：在进料口同时进行规则1的直线检测和规则2的剖线检测；
[0013]步骤六：统计规则1下没有显露出来的特征点数量和规则2剖线方差大于阈值时的剖线数量，并分别计算其占全部特征点的百分比，设置百分比的初始值为0；选择当前图像特征区域堵料阈值，将此阈值与百分比进行比较，如果百分比大于此阈值，则判断当前图像为堵料状态，反之则为正常状态；设置堵料图像计数器flag，初始值为0，当百分比大于阈值时，flag＝flag+1，如果百分比小于阈值，则计数器置0；选择堵料图像数flag的阈值M,如果flag≥M，则可以判断当前下料口发生了堵料并进行堵料报警，反之则恢复到了正常状态。
[0014]进一步地，所述步骤五中所述规则1为在进料口选取16组特征点，记为H1～H16，在硼矿破碎机进料口的横梁上以及进料口与周围细沙的交界处会检测出直线，当作特征点，做直线检测，在下料时，滚落的矿石会将原来选取的特征点进行覆盖，随着矿石进入破碎机，部分特征点会重新显露出来，没有显露出来的特征点检测不到原有的直线，并统计其数量记为f1。
[0015]进一步地，所述步骤五中所述规则2为在进料口绘制多条剖线，随着太阳光线的移动，会在进料口的不同位置产生阴影，阴影部分会造成检测的误判，因此要在进料口绘制多条剖线，提取每条剖线的方差t1，对每条剖线的方差设定相应的阈值T1，易产生阴影区域的剖线检测会出现误报的情况，把这种误报纳入容错范围，在下料的过程中统计t1＞T1的剖线的数量并记为f2。
[0016]进一步地，所述步骤六中所述选择当前图像特征区域堵料阈值，将此阈值与百分比进行比较，如果百分比大于此阈值，则判断当前图像为堵料状态，反之则为正常状态；选取42个特征点作为判断依据，如果矿石全部进入到破碎机中，则特征点会全部重新检测出来，并且其参数与原始设定时没有差异；如果没有全部进入到破碎机中，部分特征点会被遮挡；最开始下料口的特征点被覆盖数量为0，也就是没有下料；从下料开始，进料口的覆盖率开始增加，当进料口被矿石全部覆盖，此时特征点被全部覆盖，随后矿石逐渐进入破碎机，特征点覆盖数量百分比随时间变化的曲线开始下降，当矿石还没有完全落入破碎机时又开始下料，曲线再度上升，曲线的极大值点表示进料口全部被覆盖，极小值点表示矿石没有完全落入破碎机中，最小值点表示矿石全部落入破碎机中。
[0017]进一步地，所述步骤六中所述堵料图像数flag，单张图片无法判断当前状态为堵料还是正在下料，如果连续判断的图片都判断为堵料状态，才能判断进料口发生了堵料。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]1)通过摄像装置采集现场工作图像，并对图像进行预处理，为后续的检测奠定基础；
[0020]2)利用直线检测和剖线检测判断硼矿下料口是否发生堵料；
[0021]3)减少破碎机堵料运行的频率，提高了破碎机的工作效率。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的方法流程示意图。
[0023]图2是本专利技术所述规则1进料口直线检测流程图。
[0024]图3是本专利技术所述规则2进料口剖线检测流程图。
[0025]图4是本专利技术所述进料口俯视图。
[0026]图5是本专利技术所述进料口直线检测示意图。
[0027]图6是本专利技术所述进料口剖先检测示意图。
[0028]图7是本专利技术所述进料口特征点覆盖数量百分比随时间变化的曲线。
具体实施方式
[0029]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：
[0030]见图1，是本专利技术的方法流程示意图。本专利技术一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，包括如下步骤：
[0031]步骤一：调用摄像装置，获取进料口实际工作状态图片，调用海康威视装置SDK文件采集现场破碎机进料口工作图片；
[0032]步骤二：对采集到的图片使用NIVISION进行灰度处理，灰度处理是图像最基本的处理方式，将现场采集到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：调用摄像装置，获取进料口实际工作状态图片，采集现场破碎机进料口工作图片；步骤二：将采集到的图片进行灰度处理，减小计算量；步骤三：对灰度图像进行图像增强操作；步骤四：对增强处理之后的图片进行掩膜操作，将进料口以外的区域进行屏蔽；步骤五：在进料口同时进行规则1的直线检测和规则2的剖线检测；步骤六：统计规则1下没有显露出来的特征点数量和规则2剖线方差大于阈值时的剖线数量，并分别计算其占全部特征点的百分比，设置百分比的初始值为0；选择当前图像特征区域堵料阈值，将此阈值与百分比进行比较，如果百分比大于此阈值，则判断当前图像为堵料状态，反之则为正常状态；设置堵料图像计数器flag，初始值为0，当百分比大于阈值时，flag＝flag+1，如果百分比小于阈值，则计数器置0；选择堵料图像数flag的阈值M,如果flag≥M，则可以判断当前下料口发生了堵料并进行堵料报警，反之则恢复到了正常状态。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，其特征在于，所述步骤五中所述规则1为在进料口选取16组特征点，记为H1～H16，在硼矿破碎机进料口的横梁上以及进料口与周围细沙的交界处会检测出直线，当作特征点，做直线检测，在下料时，滚落的矿石会将原来选取的特征点进行覆盖，随着矿石进入破碎机，部分特征点会重新显露出来，没有显露出来的特征点检测不到原有的直线，并统计其数量记为f1。3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的硼矿堵料检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓林，徐少川，张鹏，何静，刘德华，江海志，张东，王亦纯，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：