基于機(jī)器視覺的輸送帶圖像的幾何校正與拼接算法的研究.pdf

1、帶式輸送機(jī)是現(xiàn)代化生產(chǎn)中的主要運(yùn)輸設(shè)備之一，具有運(yùn)輸距離長，連續(xù)運(yùn)輸運(yùn)量大，成本低，可水平、傾斜輸送等優(yōu)點(diǎn)，己廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山、港口、電力、冶金和化工等領(lǐng)域。其中輸送帶是運(yùn)輸物料的直接承載體，在運(yùn)輸過程中，由于長期在惡劣環(huán)境下使用，經(jīng)常由于載荷量增加，被廢鋼鐵或煤矸石等異物或障礙物劃傷，輸送機(jī)的安裝調(diào)整不當(dāng)，轉(zhuǎn)載點(diǎn)處落料位置不正造成的負(fù)載不均勻等原因而產(chǎn)生劃傷、跑偏、縱向撕裂等表面故障，造成縱向撕裂或斷帶安全事故的發(fā)生。因此，為了保

2、證輸送帶的運(yùn)行安全，對(duì)輸送帶表面故障檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要意義。
　　本文針對(duì)基于機(jī)器視覺的輸送帶表面故障檢測(cè)中的輸送帶圖像的幾何校正與拼接算法進(jìn)行了研究，提出了基于經(jīng)緯坐標(biāo)映射的線陣CCD攝像機(jī)輸送帶畸變圖像的幾何校正算法，該算法是利用經(jīng)緯坐標(biāo)的映射變換方法對(duì)由于線陣CCD攝像機(jī)與輸送帶橫向不同位置的物距不同而產(chǎn)生分辨率差異的輸送帶畸變圖像進(jìn)行幾何校正，從而得到分辨率一致的輸送帶圖像;提出了基于圖像縱向投影的線陣CCD攝像

3、機(jī)輸送帶圖像拼接算法，該方法對(duì)來源于不同線陣CCD攝像機(jī)攝取的輸送帶圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，利用均值將多個(gè)二維圖像矩陣轉(zhuǎn)化為一維向量，然后在閾值范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，確定重疊區(qū)域，最后對(duì)不同CCD攝像機(jī)攝取的輸送帶圖像進(jìn)行圖像融合，從而拼接成為一幅圖像。在MATLAB環(huán)境下，編寫了上述兩種算法的程序，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果表明基于經(jīng)緯坐標(biāo)映射的線陣CCD攝像機(jī)輸送帶畸變圖像的幾何校正算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輸送帶畸變圖像的校正，具有效果好、速度快等優(yōu)點(diǎn);基

4、于圖像縱向投影的不同線陣CCD攝像機(jī)輸送帶圖像拼接算法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同CCD攝像機(jī)攝取的輸送帶圖像快速拼接處理，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)，效果好等優(yōu)點(diǎn)，適合于輸送帶表面故障的在線檢測(cè)。
　　本文所研究的算法能夠應(yīng)用于基于機(jī)器視覺的輸送帶表面故障在線檢測(cè)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)劃傷、跑偏、縱向撕裂等表面故障的檢測(cè)，避免輸送帶縱向撕裂或斷帶安全事故的發(fā)生、設(shè)備的損壞、停產(chǎn)和人員傷亡，減少了物料損耗和經(jīng)濟(jì)損失，提高了生產(chǎn)效率，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，在煤炭、