一种基于图像处理的皮带空载检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于图像处理的皮带空载检测方法，包括步骤一：通过摄像装置的SDK文件对皮带表面图像获取；步骤二：将采集的皮带图像实行图像增强、灰度化处理以及滤波去噪；步骤三：判断外界有无光源，并利用方差判定和期望判定判定图片空载状态；步骤四；根据皮带的空载状态和有料状态进行皮带图像的特征选取，并且有料状态根据矿料特征可分为块状和细末状，空载状态根据皮带表面特征可分为黑白特征、渐变特征及无明显特征；步骤五：皮带图像特征选取后，根据其特征选择判定规则进行空载判定，规定flag数值为皮带图像连续处于空载状态的数目；利用视频的图像处理进行方差判定和期望判定，有效地完成皮带空载状态的检测，节能降耗。降耗。降耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的皮带空载检测方法


[0001]本专利技术涉及皮带检测
，尤其涉及一种基于图像处理的皮带空载检测方法。

技术介绍

[0002]皮带传送带作为常见的矿料输送工具之一，具备运输距离长、运输量大，连续作业时间长等优点，广泛应用于现代工业
，皮带处于空载状态时会由于皮带内外侧伸展不同、张力不匀、重心不稳等原因导致皮带跑偏，从而导致一系列不良后果；而皮带长时间的空载运行同时也会产生不必要的皮带磨损和不必要的电能消耗，当皮带处于有料状态时，由停止状态重新启动易造成接口处拉断，也有可能造成电动机过载或启动不起来，甚至导致电机烧坏，也有可能造成堵煤状况，所以有必要设计一个检测皮带空载的系统，借此减小损失，提高皮带的输送效率，同时降低企业的人力成本。
[0003]公开号为CN110519566B的中国专利公开了一种基于视频处理的皮带运动状态监测方法，包括：首先对视频预处理，再进行运动物体检测；然后根据视频中运动区域的面积设立标志位，判断当前视频帧中的皮带是动态还是静态；定义一个状态机，实现皮带四种运动状态的动态转换，然后根据标志位及标志位的累加值判断当前视频帧的状态，从而对皮带的运动状态做出判断及实时报警；但该专利针对复杂工况或摄像头受阻的环境会影响监测结果和状态。
[0004]公开号为CN102951428A的中国专利公开了一种皮带输送机节能系统及其节能控制方法，包括系统启动按钮、皮带输送机、物料检测装置、信号变送器、皮带输送机驱动电机、变频器和可编程控制器；有效地降低皮带机空载时间、空载能耗，从而减少这些事件内产生的系统机械损耗，节能降耗；但该专利是通过硬件连接与联动来检测皮带输送机的空载来控制节能，皮带输送机之间的拉力等作用造成实际检测皮带输送空载效果很差。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于图像处理的皮带空载检测方法，利用视频的图像处理进行方差判定和期望判定规则有效地完成了皮带空载状态的检测，达到提高皮带运输效率、降低工业耗能，减少企业成本的效果。
[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]一种基于图像处理的皮带空载检测方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：安装摄像装置，通过摄像装置采集皮带图像，通过调用摄像装置的SDK文件对皮带表面图像获取；
[0009]步骤二：将采集的皮带图像实行预处理，进行图像增强、灰度化处理以及滤波去噪；
[0010]步骤三：判断外界有无光源，规定a＝1为皮带空载状态，a＝0为皮带有料状态，并利用方差判定和期望判定两种方法进行判定图片空载状态；
[0011]步骤四；根据皮带的空载状态和有料状态进行皮带图像的特征选取，有料状态根据矿料特征可分为块状和细末状，空载状态根据皮带表面特征可分为黑白特征、渐变特征及无明显特征；
[0012]步骤五：皮带图像特征选取后，系统根据其特征选择合适的判定规则进行空载判定，规定flag的数值为皮带图像连续处于空载状态的数目。
[0013]进一步地，所述步骤三有光源时进行规则1判定标准进行判定，所述规则1方差判定方法为：
[0014]判断为白天时，方差阈值D0选取白天的方差阈值d1；
[0015]判断为晚上时，方差阈值D0选取晚上的方差阈值d2；
[0016]令当前皮带图像的方差值D1与方差阈值D0比较大小，D1<D0时，判断当前皮带图像为空载状态，即a＝1；D1>D0时，判断当前皮带图像为有料状态，即a＝0；
[0017]期望判定方法：
[0018]判断为白天时，期望差值阈值E0选取白天的期望阈值e1；
[0019]判断为晚上时，期望差值阈值E0选取晚上的期望阈值e2；
[0020]符合前两种特征情况，判断当前皮带图像为空载状态；若不符合前两种特征情况则进行期望差值判定。
[0021]进一步地，所述步骤三无光源时进行规则2判定标准进行判定，所述规则2方差判定方法为：
[0022]设方差阈值D0＝d0；
[0023]令当前皮带图像的方差值D1与方差阈值D0比较大小,D1<D0时，判断当前皮带图像为空载状态，即a＝1；D1>D0时，判断当前皮带图像为有料状态，即a＝0；
[0024]期望判定方法：
[0025]设期望阈值E0＝e0；
[0026]判断皮带图像是否符合黑白特征或者渐变特征，若符合前两种特征情况，判断当前皮带图像为空载状态；若不符合前两种特征情况则进行期望差值判断。
[0027]进一步地，所述步骤四当皮带图像有外界光源干扰时，画特征线并做标记，将做好的特征线通过方差判定和期望判定，从而完成空载判定。
[0028]进一步地，所述步骤五规定flag的数值为皮带图像连续处于空载状态的数目，设置flag的初始值为0，即系统开始运行时处于空载状态的皮带图像为0张，每连续1张图片处于空载即a＝1时，令flag＝flag+1，当系统连续判定大于等于30张图像为空载，此时flag值大于等于30，系统就会进行空载报警，若图像在判定过程中判定图像处于有料即a＝0，则将flag值重置为0；图像空载判定后，可选择结束进程；若不选择，系统会继续采集当前图像，并进行空载判定。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1)通过摄像装置采集皮带图像，进行图像处理，实现皮带的特征提取，从而实现皮带空载检测；
[0031]2)通过方差判定和期望判定法提高了皮带空载检测的精度和效率；
[0032]3)进一步提高了皮带运输效率、降低工业耗能，减少企业成本的效果。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的流程示意图。
[0034]图2是本专利技术所述有外界光源干扰下的皮带空载检测规则的流程图。
[0035]图3是本专利技术所述无外界光源干扰下的皮带空载检测规则的流程图。
[0036]图4是本专利技术所述皮带图像空载、有料判断的特征区别选取示意图。
[0037]图5是本专利技术所述黑白特征、渐变特征以及有料状态的皮带图像。
具体实施方式
[0038]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：
[0039]见图1，是本专利技术的流程示意图。本专利技术涉及一种基于图像处理的皮带空载检测方法，包括以下步骤：
[0040]步骤一：安装摄像装置，通过摄像装置采集皮带图像，通过调用摄像装置的SDK文件对皮带表面图像获取；通过工作现场的摄像装置采集皮带视频，获得摄像头的SDK包，选择不同时间、不同车间的不同状态的皮带图像视频进行截取，为减少图像处理的计算量，选取每隔3秒截取一张图像,同时进行图像分类，考虑不同时间的明暗情况以及皮带处于室内还是室外，进一步分析空载状态、有料状态的皮带特征；
[0041]步骤二：将采集的皮带图像实行预处理，进行图像增强、灰度化处理以及滤波去噪；
[0042]步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的皮带空载检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：安装摄像装置，通过摄像装置采集皮带图像，通过调用摄像装置的SDK文件对皮带表面图像获取；步骤二：将采集的皮带图像实行预处理，进行图像增强、灰度化处理以及滤波去噪；步骤三：判断外界有无光源，规定a＝1为皮带空载状态，a＝0为皮带有料状态，并利用方差判定和期望判定两种方法进行判定图片空载状态；步骤四；根据皮带的空载状态和有料状态进行皮带图像的特征选取，有料状态根据矿料特征可分为块状和细末状，空载状态根据皮带表面特征可分为黑白特征、渐变特征及无明显特征；步骤五：皮带图像特征选取后，系统根据其特征选择合适的判定规则进行空载判定，规定flag的数值为皮带图像连续处于空载状态的数目。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的皮带空载检测方法，其特征在于，所述步骤三有光源时进行规则1判定标准进行判定，所述规则1方差判定方法为：判断为白天时，方差阈值D0选取白天的方差阈值d1；判断为晚上时，方差阈值D0选取晚上的方差阈值d2；令当前皮带图像的方差值D1与方差阈值D0比较大小，D1<D0时，判断当前皮带图像为空载状态，即a＝1；D1>D0时，判断当前皮带图像为有料状态，即a＝0；期望判定方法：判断为白天时，期望差值阈值E0选取白天的期望阈值e1；判断为晚上时，期望差值阈值E0选取晚上的期望阈值e2；符合前两种特征情况，判断当前皮带图像为空载状态；若不符合前两种...

【专利技术属性】
技术研发人员：何静，苏晓英，张鹏，张彩霞，徐少川，黄景园，孔玲莉，冯兴海，刘文超，
申请(专利权)人：鞍山市海汇自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：