发明名称 基于视觉的皮带跑偏检测方法
摘要 本发明公开了一种基于视觉的皮带跑偏检测方法,在皮带非承载面显著地标记皮带中轴线,成像系统光轴垂直于所述皮带面,摄取包含中轴线的清晰皮带图像I,检测所述图像I中的皮带中轴线,计算从图像坐标系原点到所述检测到的皮带中轴线的垂线与图像坐标系水平方向的夹角<img file="DSA0000116350950000011.GIF" wi="61" he="54" />所述夹角<img file="DSA0000116350950000012.GIF" wi="42" he="52" />度量了皮带的跑偏量及方向,该方法测量精度很高,非接触式检测,检测设备不会遭受磨损。
申请公布号 CN104828517B 申请公布日期 2017.03.29
申请号 CN201510221251.7 申请日期 2015.05.05
申请人 中国矿业大学(北京) 发明人 伍云霞;孙继平
分类号 B65G43/02(2006.01)I;B65G15/30(2006.01)I 主分类号 B65G43/02(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种基于视觉的皮带跑偏检测方法,其特征在于:皮带非承载面中轴线标记显著,成像系统光轴垂直于所述皮带非承载面,摄取含有中轴线的清晰皮带面图像I,检测所述图像I中的皮带中轴线,计算从图像坐标系原点到所述检测到的皮带中轴线的垂线与图像坐标系水平方向的夹角<img file="FSB0000158634480000015.GIF" wi="59" he="55" />所述夹角<img file="FSB0000158634480000017.GIF" wi="39" he="48" />度量了皮带的跑偏量及方向,若所述<img file="FSB0000158634480000016.GIF" wi="203" he="70" />则皮带正常,否则皮带跑偏,<img file="FSB0000158634480000018.GIF" wi="57" he="52" />为允许的偏度,具体步骤如下:A1.计算每个像素点σ邻域内的张量T<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>T</mi><mo>=</mo><msub><mi>F</mi><mi>&sigma;</mi></msub><mfenced open = "(" close = ")"><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>I</mi><mi>x</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd><mtd><mrow><msub><mi>I</mi><mi>x</mi></msub><msub><mi>I</mi><mi>y</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>I</mi><mi>x</mi></msub><msub><mi>I</mi><mi>y</mi></msub></mrow></mtd><mtd><msubsup><mi>I</mi><mi>y</mi><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>x</mi></mrow></msub></mtd><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>y</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>y</mi></mrow></msub></mtd><mtd><msub><mi>T</mi><mrow><mi>y</mi><mi>y</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FSB0000158634480000011.GIF" wi="872" he="194" /></maths>其中,[I<sub>x</sub> I<sub>y</sub>]<sup>T</sup>表示图像I中像素点(x,y)处的梯度,F<sub>σ</sub>表示在像素点(x,y)邻域σ内的平均操作;A2.计算每个像素点σ邻域内的结构为直线的置信度C;<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>C</mi><mo>=</mo><mfrac><msqrt><mrow><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>x</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>y</mi><mi>y</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mn>4</mn><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup></mrow></msqrt><mrow><msub><mi>T</mi><mrow><mi>x</mi><mi>x</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>y</mi><mi>y</mi></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>]]></math><img file="FSB0000158634480000012.GIF" wi="593" he="218" /></maths>A3.找出所有<img file="FSB0000158634480000013.GIF" wi="199" he="72" />的K个像素点,k<sub>0</sub>为设定的参数;A4.计算所有K个像素点邻域结构的方向<img file="FSB0000158634480000019.GIF" wi="68" he="70" /><img file="FSB0000158634480000014.GIF" wi="1287" he="300" />A5.若<img file="FSB00001586344800000110.GIF" wi="207" he="67" />且<img file="FSB00001586344800000111.GIF" wi="206" he="70" />的像素点数大于或者等于αK,则皮带正常,若<img file="FSB00001586344800000112.GIF" wi="206" he="73" />或<img file="FSB00001586344800000113.GIF" wi="208" he="73" />的像素点数大于αK,则皮带跑偏,<img file="FSB00001586344800000114.GIF" wi="56" he="44" />为允许的偏度,α为设定的参数,所述<img file="FSB00001586344800000115.GIF" wi="210" he="74" />或<img file="FSB00001586344800000116.GIF" wi="202" he="74" />的αK个像素点的<img file="FSB00001586344800000117.GIF" wi="48" he="67" />的均值<img file="FSB00001586344800000118.GIF" wi="37" he="46" />为皮带跑偏量,符号“‑”和“+”表示两相反的皮带跑偏方向。
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