基于X光图像的钢丝绳芯输送带接头抽动检测算法研究

发布时间：2020-06-15 19:54

【摘要】：钢丝绳芯输送带广泛应用于煤炭、矿山、冶金、电力、化工等领域。一条长距离的钢丝绳芯输送带是由多条输送带用特殊的硫化工艺连接而成,其中钢丝绳芯输送带的接头是整条输送带抗拉强度较低的部位,容易发生接头抽动故障。如果不及时检测接头抽动情况,将会造成严重的断带事故。因此,准确、高效地检测接头抽动可预防事故发生。本文对钢丝绳芯输送带接头抽动故障检测算法进行了研究,主要包括以下工作:首先,对图像增强算法、图像滤波算法与图像分割算法三部分进行了深入理论研究。在理论基础上,针对X光高速探测器采集到的钢丝绳芯输送带X光图像特点,对图像进行了相关预处理。其次,根据钢丝绳芯输送带X光图像的特点,设计了一种基于形态学的钢丝绳芯输送带接头图像筛选算法。利用形态学提取每张图像中的接头区域并通过计算此区域面积是否为0来判断每张图片中是否含有接头信息,从而实现了对含接头信息的钢丝绳芯输送带图像的筛选。然后在接头图像筛选的基础上,设计了含接头信息的钢丝绳芯输送带图像的拼接算法。通过实验表明,该接头图像筛选以及拼接算法具有较高准确率。最后,针对恶劣工况环境下获取的钢丝绳芯输送带X光图像,设计了一种基于Blob分析的接头抽动检测算法。利用Blob分析法,首先实现了对钢丝绳芯输送带接头X光图像中各接头分层区域的最小外接矩形以及各层接头空档区域的提取,并根据最小外接矩形以及接头空档区域信息分别获取上下拟合直线以及各接头空档区域重心;接着在提取信息的基础上,设计了接头抽动距离和整体伸长量的计算算法以及接头抽动质量评估方法。最后对此算法进行了实验测试,实验证明,该算法可精确检测接头抽动故障,为输送带安全运行提供了保障。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TH22
【图文】：

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特征进行了介绍。首先阐述钢丝绳芯输送带 X 光检原理以及钢丝绳芯输送带 X 光检测系统结构组成；带的结构及其特点，重点对矿用钢丝绳芯输送带的接最后对矿用钢丝绳芯输送带 X 光图像的特征进行了芯输送带 X 光图像处理奠定基础。丝绳芯输送带检测系统(X-ray Detectiononveyor Belts)测原理 X 射线，是一种波长极短、能量很大的电磁波。X或者磁场时不会发生偏转，由于射线穿透物质的能力 X 射线的波长极短，故光子的能量很大，穿透力很法是，利用高能电子去撞击金属，当高能电子进入。根据能量守恒定律以及电磁学理论可知，这个过程足够大时即会产生 X 射线。

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2 X 光钢丝绳芯输送带检测()0eμxδδII （2-4）可得：μδxδII e钢丝绳芯输送带的厚度；为输送带中缺陷的光图像中缺陷部位和正常部位亮度的差异。绳芯输送带 X 光图像亮度的差异跟缺陷尺寸大，图像中缺陷部位和正常部位亮度差异越大不同。因此在输送带运行过程中，利用 X 射，探测器将得到信号传输到识别系统，通过 X 光图像进行处理分析，判别其是否出现故故。

【参考文献】