[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

说明书

本发明提供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。本发明通过单目摄像头监控检测支撑装置的形变量以及对形变量与相对输送量的转换关系建模，实现了通过视频监控完成带式输送机的输送量的测量，节约了时间，提高了效率，测量精确。

技术领域

本发明涉及一种物料输送量的测量方法，尤其是涉及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。

背景技术

输送带，皮带输送机在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，输送带能连续化、高效率、大倾角运输，输送带操作安全，输送带使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力物力。

但是目前对于输送带物料的输送，一般都是在输送前或输送后进行测重，直接在输送带上进行测重难以实现，通过摄像头配合计算机对物料的图像进行采集时，就会因为光线以及物料颜色产生误差，不能准确测量物料重量。

发明内容

本发明提供了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，解决了根据视频监控分析带式输送机的物料输送量测量的问题，其技术方案如下所述：

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；

(3)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。

进一步的，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。

进一步的，步骤(2)中的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。

其中，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等不同输送量情形；

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。

进一步的，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。

此外，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。

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。