CN111891688A - 皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置及方法，主要涉及带式输送机智能检测设备上配套的检测装置领域。包括转动安装在撕裂检测装置内的透明防尘罩，所述防尘罩内还设有激光发射器和投影相机，所述撕裂检测装置内还设有与激光发射器配合使用的投影仓，所述投影仓位于防尘罩外侧，本发明的有益效果在于：随时检测防尘罩的使用状态，能够降低防尘罩发生污损后的误检测风险，并可及时反馈维护人员设备状态，及时更换防尘罩。

Description

皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置及方法
技术领域
本发明涉及带式输送机智能检测设备上配套的检测装置领域，具体是皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置及方法。
背景技术
皮带纵向撕裂检测装置一直是带式输送机迫切需求的配套装置，目前市场上主要的检测装置有几类，一类是条形板压力开关、棒形防撕裂开关、基于超声波的检测装置、漏料检测器，这类安装要求高且只有在严重撕裂使皮带严重形变时才会触发，容易漏检测；一类是基于嵌入电磁感应线圈的皮带，通过电磁感应判断撕裂，这类无法通用且成本高；一类是基于视觉或激光雷达的检测装置，这类基本解决了前面两类的缺点，而且检测精度高、灵敏度高，通常撕裂刚发生阶段即可检出，但是抗干扰能力差，主要体现在防水、防尘问题上。
为解决基于视觉或激光雷达的撕裂检测装置的抗干扰能力，目前的方法是在工业相机或者激光雷达外加透明的筒装防尘罩，不停旋转并配备清洗装置，避免防尘罩积灰且保证清洁。
加防尘罩和清洗装置，解决了基于视觉或激光雷达的撕裂检测装置的抗干扰能力差的问题，但是又带来了寿命短的问题。由于防尘罩通常不具有很高的硬度，长期连续的接触式清洗容易引起划伤，使防尘罩越来越不容易清洗干净，形成污损，从而导致误检测，如更换不及时，就不能及时检测出皮带撕裂，将严重影响带式输送机的工作效率，特别在灰尘严重的使用场景，会加速防尘罩外表面的磨损，通常使用寿命只有短短几个星期，就会影响对皮带的检测。
发明内容
本发明的目的在于提供皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置及方法，它随时检测防尘罩的使用状态，能够降低防尘罩发生污损后的误检测风险，并可及时反馈维护人员设备状态，及时更换防尘罩。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置，包括转动安装在撕裂检测装置内的透明防尘罩，所述防尘罩内还设有激光发射器和投影相机，所述撕裂检测装置内还设有与激光发射器配合使用的投影仓，所述投影仓位于防尘罩外侧，
所述激光发射器用于增强透明防尘罩上存在污损时的异常特征，
所述投影仓内设有投影布，所述投影布用于投影激光发射器发出的线激光，
所述投影相机用于拍摄并获取投影布上的激光投影。
进一步的，所述异常特征为防尘罩上的划伤、污渍等引起激光形变的污损特征。
进一步的，所述投影布采用不易沾灰的材料且不会产生镜面反射。
皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，所述方法包括：
步骤一：通过投影相机连续采集激光发射器发出激光的投影图像帧；
步骤二：对步骤一中投影图像帧的每一帧图像提取激光线中心的亚像素坐标，分析并保存正常状态时的线特征；
步骤三：比较激光线异常状态与步骤二中激光线正常状态下的特征差异，通过设定的异常判定阈值，断定所述图像帧是否存在污损或者其它异常，并记录该图像帧检测的防尘罩位置，结合防尘罩的旋转速度，在撕裂检测单元处理过程中过滤掉所述位置对皮带成像的影响；
步骤四：通过步骤三中所述连续图像帧的异常判定结果，最终通过设定的清洁度定义确定防尘罩的清洁程度，以及检测设备是否正常。
进一步的，所述线特征包括倾角、截距、梯度和连续性特征。
进一步的，所述异常判定阈值包括倾角、截距、梯度阈值。
进一步的，所述清洁度定义为连续图像帧中存在污损帧的概率。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明使基于视觉的皮带纵向撕裂检测装置功能更完备，自检功能的完善使设备维护更及时、更方便、更智能化；
2、本发明能够对防尘罩的使用状态进行实时检测，降低了防尘罩的磨损寿命问题带来的撕裂测装置检测的误检风险，提高了产品的可靠性。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明的侧视结构剖视图。
附图3是本发明的检测方法的主流程框图。
附图4是本发明的检测方法参数标定的流程框图。
附图中所示标号：
1、撕裂检测装置；2、防尘罩；3、激光发射器；4、投影相机；5、投影仓；6、投影布；7、检测相机；8、控制仓；9、喷水、喷气口；10、挡泥板。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例1：皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置，包括转动安装在撕裂检测装置1内的两个透明玻璃防尘罩2，其中一个用于拍摄上方皮带的检测相机7的防水防尘，另一个所述防尘罩2用于激光发射器3和投影相机4的防水防尘，为尽量防尘，撕裂检测装置1外壳使防尘罩2几乎只露出检测相机7视野大小的范围和激光发射器3发送范围大小，撕裂检测装置1一侧设有控制仓8，控制仓8内设有电机和控制芯片，防尘罩2在电机带动下可7*24小时不间断旋转，旋转速度设置为20转每分钟，装置的清洗部分包含喷水、喷气口9和挡泥板10，采用先喷水清洗再喷气吹干的策略清洗防尘罩2，并结合挡泥板10保证防尘罩2表面的清洁，所述撕裂检测装置1一侧的控制仓8内还设有与激光发射器3配合使用的投影仓5，所述投影仓5位于防尘罩2外侧，投影仓5开口斜向下，所述投影仓5内设有投影布6，
所述投影布6采用不易沾灰的材料且不会产生镜面反射，所述投影布6用于投影激光发射器3发出的一字线激光，投影布6正对投影仓5的开口，可避免投影布6被污染，
所述投影相机4用于拍摄并获取投影布6上的激光投影，通过投影相机4使投影布6上的激光线清晰成像并传递到控制芯片内进行分析处理，影响投影相机4视野的防尘罩2的范围和检测相机7基本一致；当防尘罩2已经清洗不干净时，污损区域经过投影相机4的视野范围时，激光线将被遮挡，投影相机4采集到的图像将出现明显的异常特征，
所述激光发射器3用于增强透明防尘罩2上存在污损时的异常特征，所述异常特征为防尘罩2上的划伤、污渍等引起激光形变的污损特征。
整体起到对撕裂检测装置1的结构优化补充。
实施例2：皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，其特征在于：所述方法包括：
通过投影相机4连续采集激光发射器3发出激光的投影图像帧；对投影图像帧的每一帧图像提取激光线中心的亚像素坐标，分析并保存正常状态时的线特征，所述线特征包括倾角、截距、梯度和连续性特征；比较激光线异常状态与正常状态下的特征差异，通过设定的异常判定阈值，断定所述图像帧是否存在污损或者其它异常，并记录该图像帧检测的防尘罩2位置，结合防尘罩2的旋转速度，在撕裂检测单元处理过程中过滤掉所述位置对皮带成像的影响，所述异常判定阈值包括倾角、截距、梯度阈值；通过所述连续图像帧的异常判定结果，最终通过设定的清洁度定义确定防尘罩2的清洁程度，以及检测设备是否正常，所述清洁度定义为连续图像帧中存在污损帧的概率。
如图4所示，为本实施例所提供的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法的参数标定流程图。装置出厂安装完毕后，即可实施参数标定过程，标定时务必保证防尘罩2和投影布6是清洁的，连接投影相机4后，连续读取图像，在整个图像范围内进行激光线中心提取，根据防尘罩2对撕裂检测过程的实际影响区域，截取当前图像中对应的成像区域，记录该区域；在该区域内提取激光线的倾角、截距、梯度特征并获取当前正常状态下特征范围，确定并记录特征阈值；
如图3所示，为本实施例所提供的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法的主流程图。整个流程包含三个功能：投影相机4连接状态自检功能，激光发射器3状态自检功能，防尘罩2清洁度检测功能；均以防尘罩2转一周的时间为判定时长；当连续帧无法读取图像则判定投影相机4连接异常；当连续帧无法检测到激光线则判定激光发射器3异常；连续帧正常提取激光线后与标准激光线特征对比，将每一帧的结果保存在一个队列，队列中的最大帧数由防尘罩2的转速和图像处理的帧率计算得到，并将队列中正常帧总数与队列帧总数的比值定义为清洁度。
使基于视觉的皮带纵向撕裂检测装置功能更完备，自检功能的完善使设备维护更及时、更方便、更智能化，降低了撕裂检测装置防尘罩的寿命问题带来的撕裂检测误检风险，提高了产品的可靠性。

Claims (7)

1.皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置，包括转动安装在撕裂检测装置(1)内的透明防尘罩(2)，其特征在于：所述防尘罩(2)内还设有激光发射器(3)和投影相机(4)，所述撕裂检测装置(1)内还设有与激光发射器(3)配合使用的投影仓(5)，所述投影仓(5)位于防尘罩(2)外侧，
所述激光发射器(3)用于增强透明防尘罩(2)上存在污损时的异常特征，
所述投影仓(5)内设有投影布(6)，所述投影布(6)用于投影激光发射器(3)发出的线激光，
所述投影相机(4)用于拍摄并获取投影布(6)上的激光投影。
2.根据权利要求1所述皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置，其特征在于：所述异常特征为防尘罩(2)上的划伤、污渍等引起激光形变的污损特征。
3.根据权利要求1所述皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度检测装置，其特征在于：所述投影布(6)采用不易沾灰的材料且不会产生镜面反射。
4.一种权利要求1～3任一项所述的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，其特征在于：所述方法包括：
步骤一：通过投影相机(4)连续采集激光发射器(3)发出激光的投影图像帧；
步骤二：对步骤一中投影图像帧的每一帧图像提取激光线中心的亚像素坐标，分析并保存正常状态时的线特征；
步骤三：比较激光线异常状态与步骤二中激光线正常状态下的特征差异，通过设定的异常判定阈值，断定所述图像帧是否存在污损或者其它异常，并记录该图像帧检测的防尘罩(2)位置，结合防尘罩(2)的旋转速度，在撕裂检测单元处理过程中过滤掉所述位置对皮带成像的影响；
步骤四：通过步骤三中所述连续图像帧的异常判定结果，最终通过设定的清洁度定义确定防尘罩(2)的清洁程度，以及检测设备是否正常。
5.根据权利要求4所述一种权利要求1～3任一项所述的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，其特征在于：所述线特征包括倾角、截距、梯度和连续性特征。
6.根据权利要求4所述一种权利要求1～3任一项所述的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，其特征在于：所述异常判定阈值包括倾角、截距、梯度阈值。
7.根据权利要求4所述一种权利要求1～3任一项所述的皮带纵向撕裂检测装置的防尘罩清洁度的检测方法，其特征在于：所述清洁度定义为连续图像帧中存在污损帧的概率。
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