亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法

文檔序號:4363102閱讀:274來源:國知局
專利名稱:基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種輸送帶表面圖像的獲取方法,具體地涉及一種基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
帶式輸送機運輸是我國現(xiàn)代化大生產(chǎn)的主要運輸方式之一,輸送帶是帶式輸送機牽引和運載的重要部件。工作過程中,輸送帶經(jīng)常會出現(xiàn)表面損傷和撕裂等故障,嚴重危及安全生產(chǎn)。利用機器視覺技術(shù)監(jiān)測輸送帶的運行狀態(tài)受到了廣泛關(guān)注,基于機器視覺的輸送帶在線監(jiān)測技術(shù)得到了快速發(fā)展。高品質(zhì)圖像是實現(xiàn)基于機器視覺的輸送帶在線監(jiān)測的 前提,也就是說,圖像獲取是對輸送帶進行視覺監(jiān)測的一個關(guān)鍵技術(shù)。在運輸物料過程中,帶式輸送機的上皮帶是承載帶,通常呈槽形且向上彎曲,下皮帶為返回段,是不承載的空帶且呈平形。為了利用機器視覺技術(shù)來監(jiān)測輸送帶的運行狀態(tài),需要從輸送機上皮帶的背面對其進行成像,也就是要求圖像采集裝置安裝在輸送機上、下皮帶之間。工程實際中,輸送機上、下皮帶之間的空間很小,而且輸送帶的寬度通常要大于上、下皮帶之間的距離。以煤礦行業(yè)使用的輸送機為例,輸送機上、下皮帶間的距離通常小于Im,寬度通常大于800mm,而且輸送帶運行速度快,最快可達6m/s。這就需要對輸送帶表面圖像的采集系統(tǒng)進行獨特的設(shè)計。針對輸送機上皮帶的監(jiān)測,澳大利亞CBM公司曾經(jīng)提出了在一個監(jiān)測截面上使用三個相機來采集輸送帶圖像的方法,每個相機配備一個激光器來提供光源。該方法存在兩個方面的不足一方面,在一個截面上布置多個相機勢必會造成監(jiān)測系統(tǒng)的成本增加 ’另一個方面,在輸送帶長距離大運量運輸時,需要在輸送帶的多個截面進行監(jiān)測,亦即多點監(jiān)測,在輸送帶一個截面放置多個相機會造成多點監(jiān)測時相機的數(shù)目過多,給網(wǎng)絡(luò)傳輸、圖像處理帶來不少困難,這不利于監(jiān)測系統(tǒng)的在線運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決基于機器視覺的輸送帶在線監(jiān)測系統(tǒng)的圖像采集問題,提供一種基于機器視覺的輸送帶表面圖像的獲取方法,用于在線監(jiān)測輸送帶的運行狀態(tài)。本發(fā)明的一個方面在于,利用線陣CCD相機配備高亮度線形光源來采集輸送帶的表面圖像信息。對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,利用單個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過I. 4m的輸送帶,利用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,而圖像分辨率要求較高時,采用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過
I.4m的輸送帶,而且圖像分辨率要求較高時,采用兩個以上相機采集輸送帶的表面圖像。本發(fā)明的另一個方面在于,利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源。有益效果本發(fā)明利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源,實現(xiàn)輸送帶運行過程中表面圖像的在線采集。本發(fā)明的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,能夠減少相機的數(shù)目,對于寬度不超過I. 4m的輸送帶可以實現(xiàn)單個相機采集輸送帶的表面圖像,有利于相機參數(shù)的設(shè)置。對于長距離運輸?shù)妮斔蜋C,本發(fā)明的方法有利于實現(xiàn)輸送帶的多點監(jiān)測。


圖I利用一臺相機實現(xiàn)本發(fā)明的輸送帶圖像采集的示意圖;圖2利用兩臺相機實現(xiàn)本發(fā)明的輸送帶圖像采集的示意圖;圖3利用三臺相機實現(xiàn)本發(fā)明的輸送帶圖像采集的示意圖;圖4基于機器視覺的輸送帶表面圖像采集設(shè)備的安裝位置示意圖;圖5為本發(fā)明的具體實施方式
中實施例I的輸送帶圖像采集示意圖; 圖6為本發(fā)明的具體實施方式
中實施例2的輸送帶圖像采集示意圖;圖7為本發(fā)明的具體實施方式
中實施例3的輸送帶圖像采集示意圖;圖8為本發(fā)明的具體實施方式
中實施例4的輸送帶圖像采集示意具體實施例方式為了更好的說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點,下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明一種基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,一方面,利用線陣C⑶相機配備高亮度線形光源來采集輸送帶的圖像信息,另一方面,利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源。線陣CCD相機個數(shù)的最優(yōu)方案對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,利用單個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過I. 4m的輸送帶,利用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,而圖像分辨率要求較高時,采用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過I. 4m的輸送帶,而且圖像分辨率要求較高時,采用兩個以上相機采集輸送帶的表面圖像。利用一臺線陣CCD相機實現(xiàn)本發(fā)明的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法的示意圖如圖I所示。由圖I可知,由兩個或兩個以上線形光源為一臺線陣CCD相機提供光源。利用兩臺線陣CCD相機實現(xiàn)本發(fā)明的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法的示意圖如圖2所示。由圖2可知,每一臺線陣CCD相機都由兩個或兩個以上線形光源為其提供光源。利用三臺線陣CCD相機實現(xiàn)本發(fā)明的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法的示意圖如圖3所示,每一臺線陣CCD相機都由兩個或兩個以上線形光源為其提供光源?;跈C器視覺的輸送帶表面圖像采集設(shè)備的安裝位置示意圖如圖4所示,線陣CCD相機的傾斜角用α表示,線形光源的傾斜角用β表示。線陣CCD相機的最優(yōu)安裝方式相機鏡頭朝上;相機傾斜角α的取值范圍為(0,90° ],最優(yōu)取值范圍為[75° ,90° ]。單個線形光源的最佳安裝方式線形光源自下向上發(fā)射光;線形光源可水平放置,也可與水平面呈一定角度;線形光源傾斜角β的取值范圍為(0,90° ],最優(yōu)取值范圍為[75。 ,90° ]。線形光源傾斜角β的取值需要根據(jù)線陣C⑶相機傾斜角α進行調(diào)整,理論上當β = α?xí)r,進入相機的光最多。實際應(yīng)用中很難準確保證β = α,因此可通過調(diào)整線形光源傾斜角β與線陣CCD相機傾斜角α,保證α與β近似相等,使相機能夠清晰成像即可。多個線形光源的最佳安裝方式在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),從總體上看,兩個或兩個以上的線形光源排列呈槽型或梯形,與輸送機上皮帶的外形大體相似。實施例I :本實施例用五個線形光源為單個線陣CCD相機提供光源為例來進行說明,單個線陣CCD相機配備五個線形光源來采集輸送帶表面圖像的示意圖如圖5所示。在輸送機上皮 帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),線形光源3水平放置,其它線形光源與水平面傾斜成一定角度,這樣從總體上看,這五個線形光源排列呈槽型。線陣相機放置在輸送帶的正下方,配備視場角足夠大的鏡頭,通過調(diào)整線形光源I 5與皮帶的相對位置,使相機能夠?qū)φ麄€輸送帶的一個截面進行成像。實施例2:本實施例用三個線形光源為單個線陣CCD相機提供光源為例來進行說明,單個線陣CCD相機配備三個線形光源來采集輸送帶表面圖像的示意圖如圖6所示。在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),線形光源2水平放置,其它線形光源與水平面傾斜成一定角度,這樣從總體上看,這三個線形光源排列呈梯型。線陣相機放置在輸送帶的正下方,配備視場角足夠大的鏡頭,通過調(diào)整線形光源I 3與皮帶的相對位置,使線陣CCD相機能夠?qū)φ麄€輸送帶的一個截面進行成像。實施例3 本實施例用六個線形光源為兩個線陣CCD相機提供光源來采集輸送帶表面圖像為例進行說明,示意圖如圖7所示。兩個線陣CCD相機分別安裝在輸送帶的彎曲段下方,每個線陣CCD相機由三個線形光源來提供光源,線形光源I 3為線陣CCD相機I提供光源,線形光源4 6為線陣CXD相機2提供光源。線形光源I 6與水平面傾斜成一定角度,在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),從總體上看,這六個線形光源排列成呈槽型,與輸送機上皮帶的外形大體相似。在與輸送帶運動方向相垂直的一個截面上,每個線陣CCD相機的視場覆蓋半個輸送帶以上,也就是每個CXD相機能夠?qū)σ话胍陨系妮斔蛶нM行成像,這樣將兩個相機拍攝的輸送帶圖像進行拼接就可以得到整個輸送帶截面的圖像。實施例4 本實施例用三個線形光源為三個線陣CCD相機提供光源來采集輸送帶表面圖像為例進行說明,示意圖如圖8所示。線陣CCD相機I和線陣CCD相機3分別安裝在輸送帶的彎曲段下方,線陣CCD相機2安裝在輸送帶的正下方。線形光源I和線形光源3與水平面傾斜成一定角度,線形光源2水平放置,在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),從總體上看,這三個線形光源排列成呈梯型,與輸送機上皮帶的外形大體相似。線陣C⑶相機I由線形光源I和線形光源2的一部分來提供光源,線陣CCD相機2由線形光源2、線形光源I和3的一部分來提供光源,線陣CCD相機3由線形光源3和線形光源2的一部分來提供光源。在輸送帶一個截面上,每個線陣CXD相機拍攝輸送帶圖像的一部分,通過將三個相機拍攝的圖像進行拼接來得到整個輸送帶截面的圖像。以上所述的具體描述,對發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范 圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于 一方面,利用線陣CCD相機配備高亮度線形光源來采集輸送帶的圖像信息; 另一方面,利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于,所述的線陣CCD相機,線陣CCD相機個數(shù)的最優(yōu)方案是對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,利用單個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過I. 4m的輸送帶,利用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度不超過I. 4m的輸送帶,而圖像分辨率要求較高時,采用兩個相機采集輸送帶的表面圖像;對于寬度超過I. 4m的輸送帶,而且圖像分辨率要求較高時,采用兩個以上相機采集輸送帶的表面圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于,所述的線陣CCD相機,其最優(yōu)安裝方式線陣CCD相機鏡頭朝上;線陣CCD相機傾斜角α的取值范圍為(0,90° ],最優(yōu)取值范圍為[75° ,90° ]。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于,所述的線形光源,在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),線形光源可水平放置,也可與水平面呈一定角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于,所述的兩個或兩個以上線形光源,在輸送機上皮帶和線形光源構(gòu)成的平面內(nèi),從總體上看,兩個或兩個以上線形光源排列呈槽型或梯形,與輸送機上皮帶的外形大體相似。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,其特征在于,所述的線形光源,其最佳安裝方式線形光源自下向上發(fā)射光,線形光源傾斜角β的取值范圍為(0,90° ],最優(yōu)取值范圍為[75° ,90° ]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的方法,其特征在于,線形光源傾斜角β的取值需要根據(jù)線陣C⑶相機傾斜角α的值進行調(diào)整,理論上需要讓β = α,實際應(yīng)用中,讓β與α近似相等,使相機能夠清晰成像即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于機器視覺的輸送帶表面圖像獲取方法,用于在線監(jiān)測輸送帶的運行狀態(tài),屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域。一方面,利用線陣CCD相機配備高亮度線形光源來采集輸送帶的圖像信息,另一方面,利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源。本發(fā)明利用兩個或兩個以上線形光源為單個線陣CCD相機提供光源,能夠減少相機的數(shù)目,對于寬度不超過1.4m的輸送帶可以實現(xiàn)單個相機采集輸送帶的表面圖像,有利于在線采集輸送帶的表面圖像。對于長距離運輸?shù)妮斔蜋C,本發(fā)明的方法有利于實現(xiàn)輸送帶的多點監(jiān)測。
文檔編號B65G43/02GK102910437SQ201210438289
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者苗長云, 楊彥利, 李現(xiàn)國, 李 杰, 梅秀莊, 李哈達, 仲為亮 申請人:天津工業(yè)大學(xué), 天津市恒一機電科技有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1