随着社会经济的不断发展,高层建筑不断增多,电梯已经成为现代建筑中不可或缺的一种设备,其中曳引式电梯使用最为普遍。曳引式电梯主要依靠曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力实现电梯上下运行,足够的曳引能力是保证电梯安全运行的基础,滑移是评价电梯曳引能力的一个重要指标。而现行的国家标准以及安全技术规范均未对在用电梯曳引轮磨损状况、曳引轮与钢丝绳之间滑移状态提出明确的定量检测方法,因此,研究电梯曳引轮滑移定量的检测方法对科学判断曳引轮失效具有十分重要的意义,也成为电梯安全领域研究的热点问题。图像处理技术由于其非接触、精度高、处理灵活、适用性强的优点,被广泛应用于工、农、医、军等行业,在深入了解图像处理技术原理的基础上,研究电梯曳引轮与钢丝绳滑移机理与检测方法,提出一种基于图像处理的电梯曳引轮滑移检测方法,完成的主要研究工作如下:1)电梯曳引轮滑移检测总体方案设计。在分析电梯曳引轮滑移特性和检测精度要求的基础上,设计电梯曳引轮滑移检测系统的总体方案,方案包括硬件、软件、算法和试验四部分。其中,硬件部分主要包括硬件选型和实验平台的搭建;软件部分包括图像采集和图像处理开发;算法部分包括图像的几何变换和质心法检测电梯曳引轮滑移量;试验部分包括模拟试验和实机测试。2)曳引轮滑移图像几何变换算法研究。由于曳引轮是圆形,为了将曳引轮上各部分物距不同的电梯曳引轮滑移图像转换为物距相同的目标图像,研究了曳引轮图像的几何变换算法。首先通过分析图像的平移、镜像、转置、旋转和错切变换等几何变换的规则,并根据滑移图像中像素点与中心位置的弧长和目标图像中对应像素点与中心位置的线段长相等的原理进行映射,提出了一种改进的几何变换规则应用于电梯曳引轮滑移图像的处理。然后对比分析了三种常用的灰度填充算法,根据运行时间短、填充效果好的特性选择了线性插值算法进行灰度填充。最后通过模拟试验,验证了该图像几何变换算法的可行性。3)电梯曳引轮滑移图像检测算法研究。为了进行电梯曳引轮滑移的定量检测,首先进行像素当量的标定和相机标定;然后分析了图像灰度化算法的原理,并通过加权平均法得到了灰度图像;其次针对标记物图像的特点,通过观察法对比分析不同去噪算法的效果,选择采用了中值滤波进行去噪;再次通过对比不同的分割算法,得出了区域生长算法可作为滑移检测系统中的分割算法,并通过开运算对钢丝绳表面光亮部分进行剔除,得到分割后的标记物目标图像;最后通过质心法检测出电梯曳引轮的滑移量。4)电梯曳引轮滑移测试及误差分析。为了验证电梯曳引轮滑移检测系统的性能,多次在湖州市特种设备研究院电梯培训中心现场进行测试。单标记实机测试结果:绝对误差为0.74mm,相对误差为2.2%,滑移检测结果的展伸不确定度为33.8±0.69 mm,置信概率P=0.95,自由度v=8;为了解决单标记测试中可能存在的滑移量过大,使标记物产生“套圈”的问题,进行了多标记检测,并在湖州市某小区内进行多标记实机测试。测试结果为:绝对误差为0.52mm,相对误差为3.91%。综上所述,本文研究电梯曳引轮滑移检测方法利用改进的图像几何变换算法转换成物距相同的目标图像,通过滑移图像检测算法得到电梯曳引轮的滑移量,现场测试结果表明该基于图像处理的电梯曳引轮滑移检测系统能够满足检测精度要求。