輸送帶縱向撕裂一體化雙目視覺檢測(cè)方法研究.pdf

1、輸送機(jī)是現(xiàn)代采礦工業(yè)的重要運(yùn)輸工具。在煤炭運(yùn)輸中，煤矸石、金屬材料等堅(jiān)硬物質(zhì)經(jīng)?；旌显诿禾恐?，可能會(huì)使得輸送帶產(chǎn)生縱向撕裂，這樣的猝發(fā)事故通常會(huì)導(dǎo)致采礦設(shè)備和生產(chǎn)的停工，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此我們需要實(shí)時(shí)、可靠的檢測(cè)輸送帶縱向撕裂。近年來，由于機(jī)器視覺可以提高檢測(cè)效率和精度，在輸送帶故障檢測(cè)中，視覺檢測(cè)成為一個(gè)重要的研究方向。本文基于機(jī)器視覺，綜合紅外成像技術(shù)和可見光成像技術(shù)的互補(bǔ)特性，提出了一種基于紅外與可見光融合的輸送帶縱向撕裂一

2、體化雙目視覺檢測(cè)方法，并依據(jù)輸送帶縱向撕裂視覺檢測(cè)方法現(xiàn)有問題，提出本文檢測(cè)方法的設(shè)計(jì)方案，主要包括三部分：輸送帶圖像采集，輸送帶圖像預(yù)處理，輸送帶圖像縱向撕裂特征提取與識(shí)別。
　　在輸送帶圖像采集中，基于紅外與可見光融合技術(shù)，論文提出一種新的一體化雙目視覺傳感裝置采集紅外與可見光融合圖像，該傳感裝置通過棱鏡分光的方法將從同一鏡頭入射的同軸光分為紅外光和可見光，并分別進(jìn)入兩個(gè)感光芯片，可以同時(shí)捕獲同一場(chǎng)景下的紅外信息和可見光信息，

3、在圖像融合前無需配準(zhǔn)處理。本文研究了該傳感裝置的成像原理，并在MATLAB上對(duì)其成像過程進(jìn)行理論仿真研究，驗(yàn)證其可行性和有效性。由于論文只對(duì)提出的一體化雙目視覺傳感裝置進(jìn)行了理論仿真研究，因此在輸送帶圖像采集實(shí)驗(yàn)部分，首先采用紅外相機(jī)和可見光相機(jī)分別采集紅外圖像和可見光圖像，然后再進(jìn)行紅外與可見光圖像的配準(zhǔn)融合，最終實(shí)現(xiàn)輸送帶紅外與可見光融合圖像的采集。在實(shí)驗(yàn)室搭建圖像采集實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輸送帶在撕裂狀態(tài)、正常狀態(tài)和劃痕狀態(tài)的融合圖像的采

4、集。
　　輸送帶融合圖像采集完成后，為使得檢測(cè)效果更可靠，需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理操作。論文分析了輸送帶縱向撕裂的特征，并據(jù)此對(duì)圖像進(jìn)行了一系列的預(yù)處理，包括去除圖像噪聲，增強(qiáng)圖像對(duì)比度，突出檢測(cè)中感興趣的區(qū)域，提取出撕裂目標(biāo)信息。預(yù)處理后的圖像視覺效果較好，撕裂目標(biāo)較為突出，為后續(xù)縱向撕裂特征提取與識(shí)別做了較好準(zhǔn)備。
　　在得到的預(yù)處理圖像的基礎(chǔ)上，本文采用投影法提取出圖像的投影特征，并據(jù)此計(jì)算出圖像的幾何特征，即輸送帶縱向撕裂參

5、數(shù)：撕裂長(zhǎng)度、寬度和面積。根據(jù)各類型輸送帶圖像投影特征的特點(diǎn)和縱向撕裂參數(shù)設(shè)定識(shí)別閾值并規(guī)定縱向撕裂的識(shí)別規(guī)則，最終將輸送帶圖像歸為：撕裂狀態(tài)、正常狀態(tài)、劃痕狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)的輸送帶圖像的識(shí)別檢測(cè)。
　　在MATLAB編程軟件平臺(tái)上對(duì)采集得到的輸送帶圖像進(jìn)行預(yù)處理和撕裂特征提取與識(shí)別處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的輸送帶縱向撕裂一體化雙目視覺檢測(cè)方法能夠識(shí)別撕裂與劃痕，能夠預(yù)測(cè)潛在的撕裂，檢測(cè)精確度為96％以上，單幀圖像檢測(cè)時(shí)間小于