運輸膠帶動態(tài)危險源紅外視覺監(jiān)測關鍵問題研究.pdf

1、煤礦膠帶運輸系統(tǒng)是煤炭生產(chǎn)的命脈，工作中的膠帶常會被轉載口處的矸石和金屬等尖銳危險源劃裂，導致異物穿透或物料卡壓等膠帶縱向撕裂，最終導致煤炭運輸重大生產(chǎn)安全事故。因此，運輸膠帶動態(tài)危險源在線監(jiān)測是預防運輸膠帶被穿透、撕裂的關鍵措施，是煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定、高效運行的必要條件。由于煤礦井下可視性差，有大量塵土且溫度和濕度的影響都嚴重制約著煤礦運輸膠帶縱向撕裂在線檢測技術的發(fā)展和應用，難以滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求，因此，在惡劣環(huán)境中在線監(jiān)測識別

2、事故及其危險源并預警是亟待解決的科技難題。
　　本文針對運輸膠帶危險源實時在線監(jiān)測的實際需求，首先介紹了現(xiàn)有的煤礦運輸膠帶縱向撕裂及其危險源的實際現(xiàn)狀，對現(xiàn)有的縱向撕裂及其危險源檢測方法進行了分析和總結，分析了基于接觸式縱向撕裂檢測方法與非接觸式檢測方法的測量原理以及各個測量方法存在的弊端。本文提出了一種非接觸式運輸膠帶動態(tài)危險源紅外檢測方法，首先對運輸膠帶紅外危險源檢測方法進行研究，并對紅外危險源圖像進行處理，引入?yún)^(qū)域分解、網(wǎng)格

3、劃分的思想，根據(jù)雙向反射分布的原理對危險源建立紅外光譜成像數(shù)學模型，并根據(jù)建立的模型計算危險源在像面上的能量。分析不同危險源與煤炭紅外輻射差異隨波長的變化規(guī)律，將紅外光譜差異轉化為紅外視覺圖像特征變化，在對圖像進行處理，得到危險源信息。實驗表明本文所述方法能在事故發(fā)生前就有效識別危險源，且能直觀可靠的從背景中提取危險源圖像。
　　針對運輸膠帶危險源撕裂膠帶時狀態(tài)發(fā)生改變，故需要對識別出的危險源進行監(jiān)測跟蹤，本文通過對現(xiàn)有圖像跟蹤算

4、法進行研究，分析粒子濾波、擴展卡爾曼濾波的跟蹤原理，并在此基礎上針對煤礦井下特有的條件，提出采用核窗寬自動選取的Mean shift跟蹤識別算法，僅對核窗寬內的危險源圖像進行處理，適應危險源縮放的同時減少了算法處理時間。同時引入高斯核函數(shù)的Mean shift算法，利用帶寬矩陣適應危險源的縮放和旋轉同時變化。本文算法能夠很好的跟蹤復雜條件下的危險源，并通過對危險源旋轉的識別判斷膠帶撕裂，有效降低縱向撕裂的產(chǎn)生，為煤炭企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)奠定