一种基于机器视觉的输送带撕裂检测方法

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的输送带撕裂检测方法，该方法包括下述步骤：采集实时图像，获取灰度图像；利用边缘检测器检测灰度图像中各对象的边缘；利用基于形状和方向性的滤波模板对边缘图像滤波，获得与输送带运行方向相同的直线型边缘图像；采用一维向量对边缘进行标记；根据已知的、输送带未撕裂时的输送带基准宽度和设定宽度阈值确定输送带是否撕裂。应用本发明，可以解决现有技术存在的稳定性及可靠性低的问题。

主权项

一种基于机器视觉的输送带撕裂检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤a1、获取灰度图像采集实时图像，获取实时图像的长度h、宽度w及灰度图像f₁(x,y)；(x,y)为灰度图像中像素点的位置，x∈[0,h‑1]，y∈[0,w‑1]；定义灰度图像中输送带的运行方向为沿灰度图像的长度方向；步骤a2、边缘检测利用边缘检测器检测灰度图像f₁(x,y)中包含的所有对象的边缘，获得边缘图像f₂(x,y)；步骤a3、边缘滤波采用基于形状和方向性的滤波模板M_q(s,t)对边缘图像f₂(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f₃(x,y)；对于给定的m和n，m>n，(2m+1)和(2n+1)分别为滤波模板M_q(s,t)的长度和宽度，(s,t)为滤波模板M_q(s,t)的坐标位置，t∈[‑n,n],s∈[‑m,m]；步骤a4、边缘标记将直线型边缘图像f₃(x,y)中的所有边缘保持斜率不变、两端延长，使得所有边缘的长度均为h，将延长后的每条边缘均表示为一维向量，记为edgep_k(x_i)＝y_i；edgep_k表示第k段边缘，x_i表示边缘edgep_k上第i个边缘点的x坐标值，i＝1,2,…,h，y_i表示边缘edgep_k上第i个边缘点的y坐标值；步骤a5、边缘距离计算计算边缘标记后的任意两段边缘edgep_a、edgep_b间的距离d_ab(x_i)＝|edgep_a(x_i)‑edgep_b(x_i)|，a,b∈k；步骤a6、撕裂确定将距离d_ab(x_i)与输送带基准宽度d(x_i)及设定宽度阈值δ(x_i)进行比较，如果存在两段边缘edgep_a、edgep_b，使得|d_ab(x_i)‑d(x_i)|≤δ(x_i)，判定输送带未撕裂，否则，判断输送带撕裂；其中，输送带基准宽度d(x_i)＝|Edge1(x_i)‑Edge2(x_i)|，Edge1(x_i)＝y_i为输送带基准左边缘Edge1的一维向量，Edge2(x_i)＝y_i为输送带基准右边缘Edge2的一维向量，输送带基准左边缘Edge1和输送带基准右边缘Edge2为已知的、输送带未撕裂时的输送带左边缘和右边缘；在所述步骤a3中，采用基于形状和方向性的滤波模板M_q(s,t)对边缘图像f₂(x,y)进行滤波，得到与输送带运行方向相同的直线型边缘图像f₃(x,y)，具体为：其中，若f₂(x,y)＝1，temp(x,y)＝max(temp_q(x,y))，