一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法及系统与流程

本发明属于传送带检测，特别涉及一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法及系统。

背景技术：

1、皮带式输送系统在流程工业长距离连续输送物料方面，其结构简单、输送效率高等优势，是工业运输煤炭、矿石等的重要设备，在输送机运行过程中，皮带撕裂故障是影响其运行最关键的故障类型。因为输送机运行速度快、距离长，如果对撕裂事故检测不及时，可能会造成数十米甚至数百米的皮带损坏。修补皮带不仅费时费力，而且会影响正常生产，给企业造成直接和间接的经济损失。

2、当前各个企业中的皮带输送系统普遍采用的检测方法是定期人工检查的方案，实时性差，且依赖于工人的责任心。总体系统方面、缺少预防运维、众多安全隐患等问题，因此进行在线监测及智能运维显得十分必要。

3、当前主流的施行在线监测技术方案主要分为两个技术路线，一个是通过线扫相机进行图像采集和图像分析以确定故障的形态和位置，其代表是以天津工业大学团队和天津恒一科技研发的故障检测仪，它通过多个线扫相机结合图像融合和图像检测技术进行故障检测，系统能够一定程度上检测出故障，但由于线扫相机采集需要稳定的速度反馈来控制拍摄，故不适用于较为恶劣的环境下。

4、另一种技术方案就是通过线激光辅助线配合面阵相机，通过三角测量的原理进行故障检测。其代表产品是山西赛安公司和燕山大学团队的故障检测仪、山西戴得测控的皮带纵撕检测设备等。值得一提的是，以激光三角测量为原理的检测和测量系统是一个大类，例如线激光轮廓扫描仪、结构光探伤仪等都是利用此原理完成。激光三角测量原理如图1所示，当激光器竖直向下照射，而相机以一定的夹角进行拍摄时，不同的纵向深度，会使得激光点反映在相机成像的不同位置上，通过分析激光器的光条和光斑，能够有效获取激光点位置的深度信息，虽然利用激光三角测量原理能够有效检测出故障，但是由于传送带底部脏污较多，系统会出现很多误检信号，并且，由于采集时长很短，相机曝光很低，在人工检视时很难使用人工辅助分辨是否是真实撕裂故障。

5、为了解决上述问题，需要设计一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法及系统。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，所述方法包括：

2、提取激光线区域以及激光线区域的中心线；

3、对中心线进行修正；

4、查询中心线上中心点的位置信息，进行中心点去趋势化，并获取去趋势化峰值提取结果；

5、根据峰值提取结果计算撕裂深度和撕裂宽度。

6、优选地，所述激光线区域的提取方法包括设置自检测皮带蒙版和黑塞矩阵分析。

7、优选地，所述激光线区域的中心线提取方法包括灰度重心法；

8、所述灰度重心法包括：

9、定义待测点和邻域，其中邻域为与待测点相邻的点；

10、判断激光线区域内邻域是否满足删除条件。

11、优选地，所述中心线中心的邻域包括交叉点、端点和线上点。

12、优选地，所述对中心线进行修正包括：

13、计算每个端点相邻的点到激光线区域外最近的黑色像素的距离；

14、根据计算结果删除由于毛刺造成的错误交叉点。

15、优选地，所述去趋势化的方法包括通过二阶拟合法提取趋势化元素；

16、所述峰值提取结果的获取方法包括将趋势化元素与原始数据元素作差获取峰值提取结果。

17、优选地，所述撕裂深度和撕裂宽度分别通过峰值提取结果的宽度和深度计算获得。

18、优选地，获取去趋势化峰值提取结果之后还包括：

19、设置阈值对峰值提取结果进行过滤。

20、本发明还提出一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测系统，所述系统包括提取模块、修正模块、去趋势化模块和计算模块；

21、其中，所述提取模块,用于提取激光线区域以及激光线区域的中心线；

22、所述修正模块,用于对中心线进行修正；

23、所述去趋势化模块,用于查询中心线上中心点的位置信息，进行中心点去趋势化，并获取去趋势化峰值提取结果；

24、所述计算模块,用于根据峰值提取结果计算撕裂深度和撕裂宽度。

25、优选地，所述系统还包括过滤模块；

26、所述过滤模块用于设置阈值对峰值提取结果进行过滤。

27、优选地，所述提取模块通过灰度重心法提取激光线区域的中心线；

28、所述灰度重心法包括：

29、定义待测点和邻域，其中邻域为与待测点相邻的点；

30、判断激光线区域内邻域是否满足删除条件。

31、优选地，所述修正模块用于对中心线进行修正，包括：

32、修正模块用于计算每个端点相邻的点到激光线区域外最近的黑色像素的距离；

33、根据计算结果删除由于毛刺造成的错误交叉点。

34、本发明具有以下有益效果：

35、本发明能够准确识别传送带撕裂故障，屏蔽因为皮带底部脏污、油漆、补带等原因造成的激光条纹特征错乱的问题。

36、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法，其特征在于，

9.一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测系统，其特征在于，所述系统包括提取模块、修正模块、去趋势化模块和计算模块；

10.根据权利要求9所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测系统，其特征在于，所述系统还包括过滤模块；

11.根据权利要求9所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测系统，其特征在于，

12.根据权利要求9所述的一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测系统，其特征在于，

技术总结
本发明属于传送带检测技术领域，特别涉及一种基于激光条纹缺陷识别的传送带撕裂检测方法及系统。所述方法包括：提取激光线区域以及激光线区域的中心线；对中心线进行修正；查询中心线上中心点的位置信息，进行中心点去趋势化，并获取去趋势化峰值提取结果；根据峰值提取结果计算撕裂深度和撕裂宽度。所述系统包括提取模块、修正模块、去趋势化模块和计算模块。本发明能够准确识别传送带撕裂故障，屏蔽因为皮带底部脏污、油漆、补带等原因造成的激光条纹特征错乱的问题。

技术研发人员：申远,杨帆,徐勇,刘强
受保护的技术使用者：合肥金星智控科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12