[发明专利]基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法

权利要求书

1.一种基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，包括以下步骤：

(1)摄像头对输送带及输送带支撑装置进行实时监控，通过摄像头获取视频单帧图像，并将图像传送到图像处理装置，进而识别图像中选定的输送带支撑装置并计算输送带支撑装置的形变量；

(2)根据相对输送量计算函数，以及输送带支撑装置的形变量，确定此时输送带运载的物料的相对输送量；

所述相对输送量计算函数R为：

R＝(x–Min)/(Max–Min)

其中，x是输送带支撑装置的形变量，输送带在空载和满载时的形变量分别为Min和Max；

所述Min和Max的数值确定步骤包括：

1)通过摄像头获取视频单帧图像，并将图像传送到图像处理装置，进而识别图像中选定的输送带支撑装置并计算输送带支撑装置的形变量，保存当前帧的形变量；

2)在一段较长时间T内，依次获取摄像头每帧图像，计算输送带支撑装置的形变量x并保存，直至输送带稳定地经过从空载到满载不同输送量情形；

3)计算该摄像头对应的输送带支撑装置形变量的统计分布，根据统计分布确定Min和Max的值，并根据统计分布估计形变量与相对输送量的转换函数；

4)输出相对输送量计算函数；

输送带运行达到一定时间后，输送带支撑装置出现塑性变形并导致输送带在空载情况下的形变量偏高，需要对Min值进行修正，包括以下步骤：

S1：在训练阶段，当输送带处在停止状态且空载时，通过随机抽样方法提取N张包含输送带区域的灰度图作为训练数据集，并提取训练数据集图像的LBP纹理特征；

S2：在测试阶段，当输送带停止时，提取当前视频的帧图像输送带区域的LBP纹理特征，计算该纹理特征与训练集纹理特征的卡方距离，比较距离最小值与设定阈值的大小，若该距离小于阈值，则更新Min为当前帧的形变量。

2.根据权利要求1所述的基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，其特征在于：步骤(1)中，摄像头的视场能够完全覆盖输送带和输送带支撑装置区域，且摄像头中线位于输送带的纵向中心线上。

3.根据权利要求1所述的基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，其特征在于：步骤3)中，将形变量统计分布的0.5％分位数和99.5％分位数作为Min和Max的值。

4.根据权利要求1所述的基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，其特征在于：物料重量和输送带支撑装置的形变量的关系根据胡克定律为如下公式：

F＝k·x

F是物料重量，k是劲度系数，x是输送带支撑装置的形变量。

5.根据权利要求4所述的基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，其特征在于：根据相对输送量计算函数R、劲度系数k，以及当前输送带支撑装置的形变量，能够确定此时输送带运载的物料的相对输送量。

6.根据权利要求1所述的基于视频分析的带式输送机瞬时相对输送量测量方法，其特征在于：输送带支撑装置包括托辊和支架。