基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于危險(xiǎn)源檢測領(lǐng)域，具體是一種基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法?；诩t外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法，按照如下步驟進(jìn)行：步驟一，在傳送帶被檢測位置的最上方安裝紅外CCD相機(jī)，將2個(gè)波數(shù)為2000～2800cm-1的面陣光源對(duì)稱固定在被傳送帶被檢測位置的兩側(cè)，且分別與豎直方向呈45°夾角；步驟二，開通面陣光源，圖像處理計(jì)算機(jī)對(duì)煤炭與危險(xiǎn)源對(duì)光譜吸收能量的差別轉(zhuǎn)化為圖像灰度的差別，再根據(jù)圖像灰度特征實(shí)時(shí)判斷是否有危險(xiǎn)源。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了紅外視覺無損檢測技術(shù)為膠帶縱向撕裂及其危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)在線檢測。
【專利說明】基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于危險(xiǎn)源檢測領(lǐng)域，具體是一種基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膠帶運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)必要的、價(jià)格昂貴的大型系統(tǒng)，在其運(yùn)行過程中常因石塊或金屬等銳利物體卡在轉(zhuǎn)載口、斷帶抓捕器等處劃破運(yùn)輸膠帶造成異物穿透、物料卡壓等縱向撕裂，造成煤礦重大的生產(chǎn)安全事故。膠帶運(yùn)行過程中縱向撕裂及其危險(xiǎn)源在線監(jiān)測存在故障模型不確定、時(shí)間隨機(jī)性、因果關(guān)系復(fù)雜等問題，故隨著在線監(jiān)測理論和機(jī)器視覺技術(shù)的進(jìn)步，紅外視覺無損檢測技術(shù)為膠帶縱向撕裂及其危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)在線檢測提供了新的理論支撐。
[0003]目前，公知的撕裂檢測方法主要有接觸式和非接觸式。接觸式感應(yīng)檢測法以壓力突變或形變間接性判斷膠帶縱向撕裂；非接觸式檢測方法具有無損檢測的特點(diǎn)，但對(duì)撕裂后檢測有效果，故目前的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法尚有待改進(jìn)。如果能在撕裂前就可以有效識(shí)別危險(xiǎn)源，并直觀可靠的從背景中提取危險(xiǎn)源圖像，就能有效的減少發(fā)生膠帶縱向撕裂的可能性，提高縱向撕裂檢測的可靠性和在線監(jiān)測的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供實(shí)現(xiàn)紅外視覺無損檢測技術(shù)為膠帶縱向撕裂及其危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)在線檢測。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法，按照如下步驟進(jìn)行:
步驟一，在傳送帶被檢測位置的最上方安裝紅外CXD相機(jī)，將2個(gè)波數(shù)為2000-2800Olf1的面陣光源對(duì)稱固定在被傳送帶被檢測位置的兩側(cè)，且分別與豎直方向呈夾角；
步驟二，開通面陣光源，圖像處理計(jì)算機(jī)對(duì)煤炭與危險(xiǎn)源對(duì)光譜吸收能量的差別轉(zhuǎn)化為圖像灰度的差別，再根據(jù)圖像灰度特征實(shí)時(shí)判斷是否有危險(xiǎn)源。
[0006]作為一種優(yōu)選方式:步驟一種所述面陣光源的為波數(shù)為2400 的紅外二極管10 X 10面陣光源。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:利用紅外波段中危險(xiǎn)源與煤炭吸收特性差異隨波長變化規(guī)律，確定了區(qū)分煤炭與多種危險(xiǎn)源的最佳波段的范圍，建立紅外光譜成像檢測系統(tǒng)，將危險(xiǎn)源紅外吸收特性轉(zhuǎn)化為紅外圖像中危險(xiǎn)源圖像特征，利用自適應(yīng)圖像增強(qiáng)和二值化圖像處理，從背景中提取危險(xiǎn) 源信息。整個(gè)過程所使用的紅外光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果為危險(xiǎn)源圖像特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)危險(xiǎn)源的在線監(jiān)測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的示意圖；圖2是煤炭吸收紅外光譜圖；
圖3是煤矸石吸收紅外光譜圖；
其中，1、第一光源，2、第二光源，3、紅外CXD相機(jī)，4、圖像處理計(jì)算機(jī)，5、煤炭及危險(xiǎn)源。
【具體實(shí)施方式】
[0009]當(dāng)一束具有連續(xù)波長的紅外光通過物質(zhì)，物質(zhì)分子中某個(gè)基團(tuán)的振動(dòng)頻率或轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和紅外光的頻率一樣時(shí)，分子就吸收能量由原來的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)躍遷到能量較高的振(轉(zhuǎn))動(dòng)能級(jí)，分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，該處波長的光就被物質(zhì)吸收。
[0010]每摩爾物質(zhì)分子吸收能量后與吸收能量前的能量差為:
【權(quán)利要求】
1.基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行:步驟一，在傳送帶被檢測位置的最上方安裝紅外CXD相機(jī)，將2個(gè)波數(shù)為2000-2800Olf1的面陣光源對(duì)稱固定在被傳送帶被檢測位置的兩側(cè)，且分別與豎直方向呈夾角;步驟二，根據(jù)實(shí)時(shí)捕捉到的紅外CCD相機(jī)圖像，圖像處理計(jì)算機(jī)對(duì)煤炭與危險(xiǎn)源對(duì)光譜吸收能量的差別 轉(zhuǎn)化為圖像灰度的差別，再根據(jù)圖像灰度特征實(shí)時(shí)判斷是否有危險(xiǎn)源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的基于紅外光譜成像的膠帶縱向撕裂危險(xiǎn)源檢測方法，其特征在于:步驟一中所述面陣光源的為波數(shù)為2400 的紅外二極管10 M 10面陣光源。
【文檔編號(hào)】B65G43/02GK103910182SQ201410130488
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月2日
【發(fā)明者】喬鐵柱, 段燕飛, 王 琦, 王峰, 靳寶全, 景毅 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)