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原文传递一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法

专利名称：	一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法
摘要：	本发明一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法，属于煤矿胶带检测领域；所要解决的技术问题是提供了简单、检测可靠以及实时性高的矿用胶带预警撕裂检测方法；技术方案为：使用红外探测模块采集矿用胶带红外图像；对采集的原始图像进行图像边界扩充；使用高斯滤波对边界扩充后的图像进行平滑处理；采用分割阈值将滤波后图像进行二值化处理；对二值图像进行形态学滤波；对滤波后的图像进行连通域检测；根据连通域检测结果，判断矿用胶带是否存在潜在风险；计算原始图像的连通域与域外平均灰度的差值；通过平均灰度差值判定矿用胶带状态。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	太原理工大学
发明人：	杨毅;侯成成;乔铁柱;张海涛;韦宏艳;蔡冬梅;靳宝全
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811338007.9
公开号：	CN109850518A
代理机构：	太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	任林芳
分类号：	B65G43/02(2006.01);B;B65;B65G;B65G43
申请人地址：	030024 山西省太原市迎泽西大街79号
主权项：	1.一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法，其特征在于用于矿用胶带纵向撕裂实时监测，包括以下步骤： S10.使用红外探测模块(4)采集矿用胶带红外图像； S20.对采集的原始图像进行图像边界扩充； S30.使用高斯滤波对边界扩充后的图像进行平滑处理； S40.采用分割阈值将滤波后图像进行二值化处理； S50.对二值图像进行形态学滤波； S60.对形态学滤波后的图像进行连通域检测； S70.根据连通域检测结果，判断矿用胶带是否存在潜在风险； S80.计算原始图像的连通域与域外平均灰度的差值； S90.通过平均灰度差值判定矿用胶带状态。 2.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:所述步骤S10中的红外探测模块(4)安装在上胶带(5)和下胶带(3)之间，通过连接支架(1)固定在胶带大架(2)上，红外探测模块(4)采集上胶带(5)下表面的图像信息。 3.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:在所述步骤S20中，以原始图像为基准，逐行进行常量类型边界扩展，分别拓展原始图像的左边界、右边界、上边界及下边界。 4.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于：在所述步骤S40中，在确定分割阈值时使用自动阈值迭代方法，自动阈值迭代方法包括以下步骤： S41.统计前一帧高斯滤波后图像各灰度级的像素个数Ni，i＝0,1,…,L-1；其中L是灰度级的个数，得到胶带红外图像直方图； S42.计算直方图中每个灰度i在直方图中出现的频率f(i)，N为原始图像总像素值； S43.通过每个直方图灰度值及出现的频率，计算出图像分割阈值T(i)；使用分割阈值T(i)对下一帧图像进行二值化处理；其中，f(x,y)为二值化处理前下一帧图像单像素灰度值，g(x,y)为二值化处理后下一帧图像对应单像素灰度值。 5.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:在所述步骤S50中，对二值图像存在的噪点，使用形态学中的开运算和闭运算完成噪点滤除。 6.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:在所述步骤S60中，使用一种基于行程的连通区域标记方法，基于行程的连通区域标记方法包括以下步骤： S61.逐行扫描形态学处理后图像，将每一行中连续的白色像素组成一个序列称为一个团，并记下它的起点、它的终点以及它所在的行号； S62.对于除了第一行外的所有行里的团，如果它与前一行中的所有团都没有重合区域，则给它一个新的标号；如果它仅与上一行中一个团有重合区域，则将上一行的那个团的标号赋给它；如果它与上一行的2个以上的团有重叠区域，则给当前团赋一个相连团的最小标号，并将上一行的这几个团的标记写入等价对，说明它们属于一类； S63.将等价对转换为等价序列，从1开始，给每个等价序列一个相同的标号； S64.遍历开始团的标记，查找等价序列，给予它们新的标记； S65.将每个团的标号填入标记图像中，完成连通域检测。 7.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:在所述步骤S70中，当只能检测出一个连通域时，则判断矿用胶带不存在潜在风险，当出现两个及以上的连通域时，则判断矿用胶带存在潜在风险。 8.根据权利要求1所述的一种基于红外图像的实时矿用胶带预警撕裂检测方法,其特征在于:在所述步骤S90中，根据采集的原始图像的灰度分布情况设定阈值，当所述平均灰度差值超过阈值时判定矿用胶带撕裂，否则判定为磨损。
所属类别：	发明专利