基于图像匹配的输送带纵向撕裂检测技术研究

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输送带系统作为规则、不规则固体物质的短距离运输工具,广泛的应用于各种生产场景。而输送带纵向撕裂检测的及时、准确,会降低输送带发生撕裂故障时带来的财产损失。目前对于撕裂故障检测方法的研究中,较新颖的方法均是采用图像处理进行检测,但是目前图像处理方面针对输送带纵向撕裂检测技术的研究,大部分是通过单幅图像或是短距离内有限的几幅图像进行检测判断,而生产部分实际运行过程中,输送带表面磨损、划痕、补丁、泥土、污渍等都会对输送带表面图像带来干扰,使检测结果准确性差强人意。另外输送带运转时的震动、跑偏,周围环境光线变化等也会给图像视觉检测带来困难。针对这些问题,本研究基于完整输送带表面数据动态匹配的思想,提出了一种基于图像匹配的输送带纵向撕裂检测方法。研究的主要内容如下:(1)本研究基于图像匹配的方法,引入输送带现状图动态更新技术,构建了一套输送带撕裂故障动态检测的方法。针对现状图构建问题,采用激光线增强输送带截面特征,通过该段输送带视频每一帧的截面特征构造输送带现状图。针对输送带现状图动态更新匹配问题,将输送带日常检修后初次运转第一圈的视频数据制作为模板图像,在持续运转的过程中实时构造输送带现状图进行实时匹配。针对输送带补丁、接头、泥土对单图像撕裂识别带来的干扰问题,利用输送带现状图动态更新,实时匹配的检测方式,可以有效的提高检测结果的准确性。(2)基于红色激光线的高对比度特性,提出了一种阈值自动寻优的输送带图像截面特征提取方法。在单帧图像处理阶段,提出了RGV灰度化的降维方法,用加权快速中值滤波方法在去除图像噪声的同时提高运算速度,用形态学的开闭运算与非线性最小二乘法曲线拟合去除输送带截面特征的背景部分,针对输送带负载与空载时截面特征不对应的问题,提出分段斜率校正的方法对输送带截面特征进行曲线校正。(3)在模板动态匹配后,基于输送带新增表面特征区域,提出了三种判定方法对输送带撕裂故障进行综合判定。针对图像动态匹配问题,提出了采用改进NCC算法对图像进行搜索匹配。提出了基于面积、长度与倾斜角度三种方式综合判定相结合的方法,对输送带新增表面特征进行撕裂故障判定。经在输送带系统现场采集的数据进行验证,在输送带纵向撕裂故障检测结果上,取得了良好的效果。
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