基于图像处理的传送皮带裂纹检测

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胶带式输送机是许多大型煤矿广泛使用的输煤设备,其输送带是最重要的煤炭承载体,输送带一旦撕裂不仅会给安全生产带来极大威胁,而且会给生产单位带来巨大的经济损失。因此,提前预防胶带撕裂,检测输送带上出现的细小裂纹,具有重要的理论和实际工程意义。本文在分析了煤炭输送带的实际应用环境的基础上,对要采集输送带裂纹图像的CCD摄像机设计了标定模型,基于共面点标定物,实现了CCD摄像机内外参数的标定,为采集输送带裂纹图像做好准备针对输送带裂纹图像对比度低、存在噪声干扰等问题,先对采集到的裂纹图像进行图像增强处理。在此基础上,提出了实时性更强的改进的二维最大熵阈值分割快速算法,通过邻域平均灰度值的一维灰度直方图来获取灰度级的最大和最小灰度值,将循环扫描范围从原来的整个灰度区域压缩到最小与最大灰度值之间,缩短了算法的运行时间,更好的满足了系统要求的实时性。针对图像分割后裂纹图像可能存在断裂的情况,以及裂纹图像本身可能存在交叠的情况,提出了一种基于数学形态学的方法,通过构造相应的不同方向的结构元素,对发生交叠的裂纹进行分离;构造左斜和右斜45。两个方向的结构元素,对断裂的裂纹进行弥合,并对弥合后的裂纹进行复原,实验证明弥合与复原处理后的裂纹图像与原裂纹二值图像的长和宽无限逼近,为之后精确计算裂纹的特征参数做准备。计算裂纹区域的面积参数时无需考虑裂纹的方向,方法较为简单。但由于不同方向裂纹的长和宽定义不同,在计算裂纹的长和宽参数时,提出从数学角度上通过建立坐标系,旋转裂纹图像,从而方便的求出任意方向裂纹的长和宽。实验证明,本算法有很好的适应性,达到了较高的精度。
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