(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211081256.0 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 合肥金星智控科技股份有限公司 地址 230000 安徽省合肥市高新区皖水路 228号1幢生产楼 (72)发明人 申远　戴亮亮　刘传峰　胡晋　 (74)专利代理 机构 北京知联天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11594 专利代理师 孔凡梅 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 7/70(2017.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/44(2022.01)G01N 21/89(2006.01) G01N 21/892(2006.01) B65G 43/02(2006.01) (54)发明名称 一种运输皮带边缘撕裂的在线检测方法及 系统 (57)摘要 本发明属于皮带检测技术， 特别涉及一种运 输皮带边缘撕裂的在线检测方法及系统， 利用图 像处理技术结合皮带运行过程中会发生的具体 情况， 通过筛选皮带边缘点、 确定皮带边缘线并 最终逐步确定皮带撕裂区域的方法实现了皮带 的在线检测， 在此基础上能够 有效检测出皮带的 完整撕裂形状、 面积等撕裂区域信息， 提升了皮 带撕裂报警可靠性、 可选性及可视化效果； 本发 明相比现有技术仅对单帧图像进行皮带撕裂检 出和报警， 通过统计皮带在时序上的基准边缘 点， 提升了皮带边缘线定位的稳定性， 降低了皮 带边缘错定位导致的撕裂误检或漏检， 并基于背 景建模的撕裂前景监测和条件筛选流程， 有效降 低了皮带磨纹、 划痕、 变色、 物料遮挡等因素对检 测精度的干 扰。 权利要求书4页 说明书9页 附图5页 CN 115171051 A 2022.10.11 CN 115171051 A 1.一种运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述检测方法包括以下步骤： 获取运输皮带监测图像， 并基于所述监测图像中托辊轴 线上各相邻 像素点间的像素值 跳变强度筛 选皮带边 缘点； 基于所述皮带边缘点的时序位置统计边缘基准点， 并根据 所述皮带边缘点的基准偏移 量确定皮带近似边 缘线； 基于所述托辊轴 线和皮带近似边缘线构建皮带背景模型， 基于所述皮带背景模型检测 皮带边缘撕裂区域。 2.根据权利要求1所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述基于监测图像中托辊轴线上像素值跳变强度筛 选皮带边 缘点包括以下步骤： 预先在监测图像上 标注两侧皮带托辊轴线的位置； 根据预先标注的托辊轴线 遍历获取监测图像对应位置的像素值； 计算所述 托辊轴线上 各相邻像素点间的像素值跳变强度； 沿皮带托辊外侧向内侧方向， 将所述像素值跳变强度与预设的边缘强度阈值对比， 选 取第一个 像素值跳变强度大于等于预设边 缘强度阈值的像素点作为皮带边 缘点。 3.根据权利要求1或2所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述托辊轴线上 各相邻像素点间的像素值跳变强度的计算公式如下： 式中， 表示像素值跳变强度， 表示第j个像素点的像素值， 表示第j‑1个像素点 的像素值， ，N表示托辊轴线上像素点的个数。 4.根据权利要求1所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述确定皮带近似边 缘线包括以下步骤： 通过各皮带边 缘点的历史位置计算各皮带边 缘基准点； 计算各皮带边缘基准点的基准偏移量， 根据所述基准偏移量确定有效边缘点， 连接皮 带同一侧的有效边 缘点得到的线段， 即为皮带近似边 缘线。 5.根据权利要求1或4所述的运输皮带边缘撕裂的在线检测方法， 其特征在于， 所述皮 带边缘基准点的计算公式如下： 其中， 为第t帧图像中的皮带边缘点， 为第t‑1帧图像中的皮带边缘点， 表示 第t‑1帧图像的皮带边 缘基准点， 为更新权 重， 表示皮带边 缘基准点的更新速率。 6.根据权利要求 4所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述各皮带边 缘基准点的基准偏移量按以下公式计算： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115171051 A 2其中， 表示皮带边缘点的基准偏移量， 为第t帧图像中的皮带边缘点， 表示第 t帧图像的皮带边缘基准点， 和 分别为皮带边缘点 对应的皮带左右两侧 边缘基准点， 为皮带宽度， 为当前皮带边缘点 的基准偏移 长度。 7.根据权利要求4所述的运输皮带边缘撕裂的在线检测方法， 其特征在于， 根据 所述基 准偏移量确定有效边 缘点的步骤如下： 预设皮带边缘点的偏移阈值； 根据所述皮带边 缘点基准偏移量和偏移阈值的大小关系确定皮带 是否发生偏移； 当所述皮带边缘点基准偏移量大于等于所述偏移阈值时， 所述皮带边缘点即为偏移 点， 皮带发生偏移， 根据皮带边 缘点发生偏移的类型确定有效边 缘点； 当所述皮带边缘点基准偏移量小于所述偏移阈值时， 表示所述皮带未发生偏移， 此时 皮带边缘点即为有效边 缘点。 8.根据权利要求7 所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 根据皮带边 缘点发生偏移的类型确定有效边 缘点包括： 当皮带两侧均发生偏移， 且偏移方向相同、 基准偏移量相近时， 表示皮带发生跑偏， 此 时当前帧皮带边 缘点即为有效边 缘点； 当各皮带边缘点偏移方向不同和/或基准偏移量不相近时， 表示皮带在偏移点对应的 托辊处发生 撕裂， 采用对应的边 缘基准点作为有效边 缘点。 9.根据权利要求1所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 基于所述 托辊轴线和皮带近似边 缘线构建 皮带背景模型包括以下步骤： 基于所述托辊轴 线确定皮带背景区域， 基于所述皮带近似边缘线确定皮带撕裂监测区 域； 基于皮带背景区域构建 皮带背景模型， 获取对应皮带撕裂监测区域的运动前 景。 10.根据权利要求9所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 基于所述托辊轴 线确定皮带背景区域， 基于所述皮带近似边缘线确定皮带撕裂监测区 域包括以下步骤： 将预先标注的托辊轴线的外 接矩形区域作为皮带背景区域； 连接两侧的皮带近似边 缘线获得四边形区域作为皮带掩膜区域； 利用透视变换矩阵 M将所述皮带掩膜区域映射 为标准的矩形区域； 在映射后的标准的矩形区域内， 分别在 皮带左、 右两侧选择宽度比例为s的区域作为皮 带撕裂监测区域。 11.根据权利要求9所述的运输皮带边 缘撕裂的在线检测方法， 其特 征在于， 所述基于皮带背景区域构建皮带背景模型， 获取对应皮带撕裂监测区域的运动前景包 括以下步骤： 获取当前帧在 皮带背景区域的皮带源图像， 利用混合高斯背景建模方法获得皮带背景 图像； 使用透视变换矩阵 M将所述皮带源图像和皮带背景图像映射至皮带撕裂监测区域中；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115171051 A 3