CN104159080B - 一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法，图像采集装置用于实时采集索道图像信息，计算机处理中心用于对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断所述目标直线是否在安全范围内，若所述目标直线超出安全范围，则向控制装置发送控制命令以控制安全制动器进行索道紧急刹车，同时控制警报装置向管理人员发出警报信息。该基于Hough变换的架空索道脱索检测系统通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性。

Description

一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法

技术领域

本发明涉及索道脱索检测技术领域，特别是涉及一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法。

背景技术

目前社会，架空索道技术在货运和客运两个方面得到了广泛的应用，而索道安全问题，尤其客运架空索道的安全问题一直受到人们的关注与研究。据国际索协对1977年到1980年多条索道的事故统计表明，在索道事故中，吊厢索道脱索事故占总事故率的18.5％，吊椅索道脱索事故占10％。因此，索道运行中最大的安全隐患是索道脱索。为了使索道运行的更加安全可靠，需要对索道进行脱索安全检测，这样在钢丝绳发生脱落时，检测系统会自动发出警报信号，以避免事故扩大，从而保证乘客的安全和设备的完好。

目前的索道中，经常采取脱索挡板和托索座等工程机械方法进行索道脱索检测，虽然它们原理简单，但是可靠性差，难以实现高效、自动、智能的索道脱索检测。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法，以提高架空索道脱索检测的可靠性，实现高效、自动、智能的索道脱索检测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统，包括：图像采集装置、计算机处理中心、警报装置、控制装置和安全制动器；

所述图像采集装置，用于实时采集索道图像信息，并将采集的索道图像信息上传给所述计算机处理中心；

所述计算机处理中心，用于对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断所述目标直线是否在安全范围内，若所述目标直线超出安全范围，则分别向所述控制装置以及所述警报装置发送控制命令；

所述控制装置，用于根据所述计算机处理中心的控制命令，控制所述安全制动器进行索道紧急刹车；

所述警报装置，用于根据所述计算机处理中心的控制命令向管理人员发出警报信息。

优选的，所述图像采集装置为光学摄像头。

优选的，所述警报装置为蜂鸣器。

优选的，该系统还包括与所述图像采集装置相连的图像存储装置，用于存储实时采集的所述索道图像信息。

优选的，所述图像存储装置包括：电荷耦合器件CCD、数字信号处理芯片DSP和数字硬盘录像机DVR；

所述电荷耦合器件CCD，用于将所述索道图像信息对应的光学信号转化为电信号，并将所述电信号进行A/D转换后发送给所述DSP；

所述数字信号处理芯片DSP，用于对进行A/D转换后的电信号进行优化处理，通过I/O接口传输到所述DVR；

所述数字硬盘录像机DVR，用于利用优化处理后的电信号将所述索道图像信息进行录制和保存。

优选的，所述计算机处理中心包括：监控视频模块、预处理模块、直线检测模块和判断模块；

所述监控视频模块，用于以预设的帧间隔值选取所述索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集；

所述预处理模块，用于对所述静态图像集进行预处理，依次取出所述静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映所述索道图像信息特征的黑白图像；

所述直线检测模块，用于根据Hough变换原理对所述黑白图像进行直线检测，得到目标直线；

所述判断模块，用于判断所述目标直线是否在安全范围内，若所述目标直线超出安全范围，则分别向所述控制装置以及所述警报装置发送控制命令。

一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法，包括：

实时采集索道图像信息；

对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断所述目标直线是否在安全范围内；

若所述目标直线超出安全范围，则控制安全制动器进行索道紧急刹车，同时向管理人员发出警报信息。

优选的，还包括：对实时采集的所述索道图像信息进行存储。

优选的，对实时采集的所述索道图像信息进行存储包括：

将所述索道图像信息对应的光学信号转化为电信号，并将所述电信号进行A/D转换；

对进行A/D转换后的电信号进行优化处理；

利用优化处理后的电信号将所述索道图像信息进行录制和保存。

优选的，所述对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线具体包括：

以预设的帧间隔值选取所述索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集；

对所述静态图像集进行预处理，依次取出所述静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映所述索道图像信息特征的黑白图像；

根据Hough变换原理对所述黑白图像进行直线检测，得到目标直线。

从以上技术方案可以看出，本发明中，提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统及方法，通过图像采集装置实时采集索道图像信息，计算机处理中心对采集的索道图像信息进行处理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内，若不在安全范围内，则进行急刹车并发出警报。该系统通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例二提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统的结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的一种计算机处理中心的结构示意图；

图4为本申请实施例二公开的检测图像示意图；

图5为Hough变换技术原理图；

图6为本申请实施例二提供的一种图像存储装置的结构示意图；

图7为本申请实施例三提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法流程图；

图8为本申请实施例四提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法流程图；

图9为本申请实施例四提供的一种对实时采集的索道图像信息进行存储的流程图；

图10为本申请实施例四提供的一种得到目标直线的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明是将索道监控与数字图像处理技术结合起来检测索道是否发生脱索现象的。如图1所示，图1为本申请实施例一提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统的结构示意图。该系统包括：图像采集装置101、计算机处理中心102、警报装置103、控制装置104和安全制动器105。

图像采集装置101，用于实时采集索道图像信息，并将采集的索道图像信息上传给计算机处理中心102。

具体的，图像采集装置可以为光学摄像头，也可以为其他的图像采集装置，在此不做限定。

利用光学摄像头对监控索道的钢丝绳运行图像进行实时采集，并选择合适的摄像角度以得到精准的采集图像，并将采集的图像信息发送给计算机处理中心。

计算机处理中心102，用于对索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断目标直线是否在安全范围内，若目标直线超出安全范围，则分别向控制装置104以及警报装置103发送控制命令。

控制装置104，用于根据计算机处理中心102的控制命令，控制安全制动器105进行索道紧急刹车。

控制装置与索道中的安全制动器连接，在发现索道脱索情况时，控制装置根据计算机处理中心发送的控制信号控制安全制动器来控制索道及时停止运行。

警报装置103，用于根据计算机处理中心102的控制命令向管理人员发出警报信息。

警报装置可以为蜂鸣器，也可以为其他的能够产生警报功能的装置，在此不做限定。警报装置一般安装在监控中心，这样有利于第一时间对危机进行处理，避免危险的扩大化。警报装置103和控制装置104是并行连接的，在发生脱索状况时，二者同时收到计算机处理中心发送的控制信号。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例一提供的该基于Hough变换的架空索道脱索检测系统，通过图像采集装置实时采集索道图像信息，计算机处理中心对采集的索道图像信息进行处理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内，若不在安全范围内则，则进行急刹车并发出警报。该系统通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性。

实施例二

如图2所示，图2为本申请实施例二提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统的结构示意图。该系统包括：图像采集装置201、计算机处理中心202、警报装置203、控制装置204、安全制动器205以及图像存储装置206。

图像采集装置201，用于实时采集索道图像信息，并将采集的索道图像信息上传给计算机处理中心202。

具体的，图像采集装置可以为光学摄像头，也可以为其他的图像采集装置，在此不做限定。

利用光学摄像头对监控索道的钢丝绳运行图像进行实时采集，并选择合适的摄像角度以得到精准的采集图像，并将采集的图像信息发送给计算机处理中心。

计算机处理中心202，用于对索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断目标直线是否在安全范围内，若目标直线超出安全范围，则分别向控制装置204以及警报装置203发送控制命令。

在索道监控系统的基础上，采用数字图像处理技术对上述采集的索道运行图像进行脱索检测，其中包括提取视频帧图像技术、预处理技术和基于Hough变换的直线检测技术，这些将主要在计算机处理中心15中实现，它是整个检测系统的核心部件。

如图3所示，图3为本申请实施例二提供的一种计算机处理中心的结构示意图。计算机处理中心包括：监控视频模块301、预处理模块302、直线检测模块303和判断模块304。

监控视频模块301，用于以预设的帧间隔值选取索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集。

由于监控视频，即采集的索道图像信息是由一帧帧的静态图像构成的，在监控视频中以固定的帧间隔值选取其中的帧图像，得到静态图像集，帧间隔的大小取决于视频帧速和检测系统检测速度。具体的，根据视频的帧结构，可以从监控视频中按照一定的帧间隔来选取帧图像，得到一个静态图像集，本实例中所得到的监控视频帧速值是29帧/秒，时长是一分钟左右，在不影响检测系统检测效果的基础上，为了提高检测效率，实例中选择的帧间隔是3。

预处理模块302，用于对静态图像集进行预处理，依次取出静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映索道图像信息特征的黑白图像。

得到的静态图像集是按监控视频中图像出现的时间先后顺序依次排序的，对静态图像集进行预处理，依次取出其中的图像在合适的阈值下进行二值化处理，达到去除噪声和干扰的目的，将图像的各像素点的灰度值与阈值对比后，把大于或等于该阈值的像素点赋值为255，组成目标区域，相反，小于该阈值的所有像素点被置于区域之外，赋值为0，使原来的彩色图像通过适当的阈值变成仍能反映图像中整体和局部特征的黑白图像。此外为了得到理想的二值图像，阈值的选择十分的关键。由于图像中亮度值不同，选择一个合适的阈值，使图像中亮度值较高的钢丝绳25区域变为白色，其他区域大部分变为黑色，达到去除图像中干扰和噪声，突出检测目标区域的目的。

如图4所示，图4为本申请实施例二公开的检测图像示意图。抱索器21是吊厢或者吊椅等运载工具与钢丝绳相连接的部件；托索轮组22是向上支撑钢丝绳的辊轮组；虚线23是指抱索器经过此处时，即经过检测系统时检测到的目标直线；24是指目标直线的安全范围；25是指钢丝绳；支架26是在索道线路上用以支撑钢丝绳的建筑物。

采用平均值法，通过对阈值的动态调节使图像中的目标区域突出出来，得到理想的黑白图像。其中，在阈值为0.7时，黑白图像干扰噪声最小，目标区域最突出，直线检测的效果最好。本发明中的目标区域是图像中的钢丝绳25区域，目标直线是指检测到的钢丝绳25位置。

直线检测模块303，用于根据Hough变换原理对黑白图像进行直线检测，得到目标直线。

如图5所示，图5为Hough变换技术原理图。x,y为黑白图像二维空间的坐标，ρ为黑白图像二维空间中直线与原点的距离，θ为黑白图像二维空间中距离直线与x轴的夹角。根据Hough变换的相应原理可知，参数空间(ρ,θ)是极坐标空间，图像空间和参数空间具有点－线对偶性，将图像空间中的检测问题转换到参数空间中，和黑白图像二维空间(x,y)的对应关系为：ρ＝xcosθ+ysinθ，通过在参数极坐标空间里进行简单的极坐标点个数的累加统计，然后在参数极坐标空间寻找累加器峰值的方法来检测直线。

根据Hough变换的相应原理可知，将黑白图像二维空间中线段的长短转变为参数空间中对应坐标点累加器值的大小，线段越长对应的参数空间中累加器的值越大，反之则越小。观测黑白图像可以看出钢丝绳25区域在图像中是一条呈线段状的最长直线，因此在参数空间中累加器的最大值所对应的极坐标点，就是目标直线在参数空间对应点，所以选择累加器最大值的极坐标点(ρ_d,θ_d)作为检测目标直线的参数，根据对应关系是：ρ＝xcosθ+ysinθ，可以得到黑白图像中的目标直线方程：y＝ρ_d/sinθ_d-x/cotθ_d并显示出来。具体算法如下：

1)对参数空间进行离散化，使θ在[0,π]内均匀的取M个值，ρ的采样个数为N；

2)对累加器数组H(ρ_i,θ_j)进行初始化；

H(ρ_i,θ_j)＝0；i＝0,1,…,M-1；j＝0,1,…N-1

3)计算图像中每一个像素点(x_m,y_n)在参数空间的对应坐标点(ρ_i,θ_j)；

ρ_i＝y_nsinθ_j+x_mcosθ_j

4)在累加器数组中增加H(ρ_i,θ_j)对应的累加器值；

H(ρ_i,θ_j)＝H(ρ_i,θ_j)+1

5)寻找到累加器的峰值对应极坐标点(ρ_d,θ_d),在图像中找到对应直线。

y＝ρ_d/sinθ_d-x/cotθ_d

判断模块304，用于判断目标直线是否在安全范围内，若目标直线超出安全范围，则分别向控制装置以及警报装置发送控制命令。

由于抱索器21使相应的钢丝绳部分变宽，导致图像在二值化后目标区域的形状发生变化，在检测目标直线时，使检测到的目标直线不是沿钢丝绳25的方向，而是如图4中的虚线23所示，有部分直线会在抱索器21区域，结果有所偏差，但此时索道并未发生脱索，故需要预先设定一个安全范围24。安全范围24的设定需要通过对大量检测图像中目标直线位置的观测和统计，以抱索器21经过时所检测到的目标直线23位置和钢丝绳25的正常运行位置为边界。

如果检测到的目标直线:在所设定的安全范围24内，则说明钢丝绳25处在正确的位置，架空索道未发生脱索现象，继而从静态图像集选取下一幅图像进行检测，步骤和检测前一幅图像一样，若超出所设定的安全范围24，则说明钢丝绳脱索，需要启动的报警装置和控制装置。报警装置一般设定在计算机的监控中心，这样有利于第一时间对危机进行处理，避免危险的扩大化。控制装置与索道中的安全制动器连接，使索道能及时停止运行。

控制装置204，用于根据计算机处理中心202的控制命令，控制安全制动器105进行索道紧急刹车。

控制装置与索道中的安全制动器连接，在发现索道脱索情况时，控制装置根据计算机处理中心发送的控制信号控制安全制动器来控制索道及时停止运行。

警报装置203，用于根据计算机处理中心202的控制命令向管理人员发出警报信息。

警报装置可以为蜂鸣器，也可以为其他的能够产生警报功能的装置，在此不做限定。警报装置一般安装在监控中心，这样有利于第一时间对危机进行处理，避免危险的扩大化。

警报装置203和控制装置204是并行连接的，在发生脱索状况时，二者同时收到计算机处理中心发送的控制信号。

与图像采集装置201相连的图像存储装置206，用于存储实时采集的索道图像信息。

如图6所示，图6为本申请实施例二提供的一种图像存储装置的结构示意图。所述图像存储装置包括：电荷耦合器件CCD601、数字信号处理芯片DSP602和数字硬盘录像机DVR603。

CCD601，用于将索道图像信息对应的光学信号转化为电信号，并将电信号进行A/D转换后发送给DSP602。

DSP602，用于对进行A/D转换后的电信号进行优化处理，通过I/O接口传输到DVR603。

DVR603，用于利用优化处理后的电信号将索道图像信息进行录制和保存。

为了节省存储空间，同时便于采集的索道图像信息的提取和回放，需要将图像在DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING，数字信号处理芯片)中进行压缩，然后保存在数字硬盘录像机中。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例二提供的该基于Hough变换的架空索道脱索检测系统，通过图像采集装置实时采集索道图像信息，并利用图像存储装置进行视频存储以便事后对视频的提取和回放，计算机处理中心对采集的索道图像信息进行处理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内，若不在安全范围内，则进行急刹车并发出警报。该系统通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性，进一步的还能够通过对存储视频的提取和回放进行事后调查取证。

实施例三

如图7所示，图7为本申请实施例三提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法流程图。该方法包括：

S701：实时采集索道图像信息。

S702：对索道图像信息进行预处理，应用Hough变换原理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内。

具体的，对索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断目标直线是否在安全范围内。

S703：若目标直线超出安全范围，则控制安全制动器进行索道紧急刹车，同时向管理人员发出警报信息。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例三提供的该基于Hough变换的架空索道脱索检测方法，通过实时采集索道图像信息，对采集的索道图像信息进行处理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内，若不在安全范围内则，则进行急刹车并发出警报。该方法通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性。

实施例四

如图8所示，图8为本申请实施例四提供的一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法流程图。该方法包括：

S801：实时采集索道图像信息。

S802：对实时采集的索道图像信息进行存储。

如图9所示，图9为本申请实施例四提供的一种对实时采集的索道图像信息进行存储的流程图。包括：

S901：将索道图像信息对应的光学信号转化为电信号，并将电信号进行A/D转换。

S902：对进行A/D转换后的电信号进行优化处理。

S903：利用优化处理后的电信号将索道图像信息进行录制和保存。

为了节省存储空间，同时便于采集的索道图像信息的提取和回放，需要将图像在DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING，数字信号处理芯片)中进行压缩，然后保存在数字硬盘录像机中。

S803：对索道图像信息进行预处理，应用Hough变换原理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内。

具体的，对索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断目标直线是否在安全范围内。

如图10所示，图10为本申请实施例四提供的一种得到目标直线的流程图。具体包括：

S1001：以预设的帧间隔值选取索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集。

由于监控视频，即采集的索道图像信息是由一帧帧的静态图像构成的，在监控视频中以固定的帧间隔值选取其中的帧图像，得到静态图像集，帧间隔的大小取决于视频帧速和检测系统检测速度。具体的，根据视频的帧结构，可以从监控视频中按照一定的帧间隔来选取帧图像，得到一个静态图像集，本实例中所得到的监控视频帧速值是29帧/秒，时长是一分钟左右，在不影响检测系统检测效果的基础上，为了提高检测效率，实例中选择的帧间隔是3。

S1002：对静态图像集进行预处理，依次取出静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映索道图像信息特征的黑白图像。

得到的静态图像集是按监控视频中图像出现的时间先后顺序依次排序的，对静态图像集进行预处理，依次取出其中的图像在合适的阈值下进行二值化处理，达到去除噪声和干扰的目的，将图像的各像素点的灰度值与阈值对比后，把大于或等于该阈值的像素点赋值为255，组成目标区域，相反，小于该阈值的所有像素点被置于区域之外，赋值为0，使原来的彩色图像通过适当的阈值变成仍能反映图像中整体和局部特征的黑白图像。此外为了得到理想的二值图像，阈值的选择十分的关键。由于图像中亮度值不同，选择一个合适的阈值，使图像中亮度值较高的钢丝绳区域变为白色，其他区域大部分变为黑色，达到去除图像中干扰和噪声，突出检测目标区域的目的。

S1003：根据Hough变换原理对黑白图像进行直线检测，得到目标直线。

根据Hough变换的相应原理可知，将黑白图像二维空间中线段的长短转变为参数空间中对应坐标点累加器值的大小，线段越长对应的参数空间中累加器的值越大，反之则越小。观测黑白图像可以看出钢丝绳区域在图像中是一条呈线段状的最长直线，因此在参数空间中累加器的最大值所对应的极坐标点，就是目标直线在参数空间对应点，所以选择累加器最大值的极坐标点(ρ_d,θ_d)作为检测目标直线的参数，根据对应关系是：ρ＝xcosθ+ysinθ，可以得到黑白图像中的目标直线方程：y＝ρ_d/sinθ_d-x/cotθ_d并显示出来。具体算法如下：

1)对参数空间进行离散化，使θ在[0,π]内均匀的取M个值，ρ的采样个数为N；

2)对累加器数组H(ρ_i,θ_j)进行初始化；

H(ρ_i,θ_j)＝0；i＝0,1,…,M-1；j＝0,1,…N-1

3)计算图像中每一个像素点(x_m,y_n)在参数空间的对应坐标点(ρ_i,θ_j)；

ρ_i＝y_nsinθ_j+x_mcosθ_j

4)在累加器数组中增加H(ρ_i,θ_j)对应的累加器值；

H(ρ_i,θ_j)＝H(ρ_i,θ_j)+1

5)寻找到累加器的峰值对应极坐标点(ρ_d,θ_d),在图像中找到对应直线。

y＝ρ_d/sinθ_d-x/cotθ_d

S804：若目标直线超出安全范围，则控制安全制动器进行索道紧急刹车，同时向管理人员发出警报信息。

由于抱索器使相应的钢丝绳部分变宽，导致图像在二值化后目标区域的形状发生变化，在检测目标直线时，使检测到的目标直线不是沿钢丝绳的方向，但此时索道并未发生脱索，故需要预先设定一个安全范围。安全范围的设定需要通过对大量检测图像中目标直线位置的观测和统计，以抱索器经过时所检测到的目标直线位置和钢丝绳的正常运行位置为边界。

如果检测到的目标直线:在所设定的安全范围内，则说明钢丝绳处在正确的位置，架空索道未发生脱索现象，继而从静态图像集选取下一幅图像进行检测，步骤和检测前一幅图像一样，若超出所设定的安全范围，则说明钢丝绳脱索，需要启动的报警装置和控制装置。报警装置一般设定在计算机的监控中心，这样有利于第一时间对危机进行处理，避免危险的扩大化。控制装置与索道中的安全制动器连接，使索道能及时停止运行。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例四提供的该基于Hough变换的架空索道脱索检测方法，通过实时采集索道图像信息，并进行视频存储以便事后对视频的提取和回放，对采集的索道图像信息进行处理得到目标直线，并判断目标直线是否在安全范围内，若不在安全范围内则，则进行急刹车并发出警报。该方法通过数字图像处理技术结合Hough变换原理，不仅节约了人力成本，提高了架空索道脱索检测的准确率，而且实现了索道脱索检测的实时性以及智能性，进一步的还能够通过对存储视频的提取和回放进行事后调查取证。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于Hough变换的架空索道脱索检测系统，其特征在于，包括：图像采集装置、计算机处理中心、警报装置、控制装置和安全制动器；

所述图像采集装置，用于实时采集索道图像信息，并将采集的索道图像信息上传给所述计算机处理中心；

所述计算机处理中心，用于对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断所述目标直线是否在安全范围内，若所述目标直线超出安全范围，则分别向所述控制装置以及所述警报装置发送控制命令；

所述控制装置，用于根据所述计算机处理中心的控制命令，控制所述安全制动器进行索道紧急刹车；

所述警报装置，用于根据所述计算机处理中心的控制命令向管理人员发出警报信息。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述图像采集装置为光学摄像头。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述警报装置为蜂鸣器。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，该系统还包括与所述图像采集装置相连的图像存储装置，用于存储实时采集的所述索道图像信息。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述图像存储装置包括：数字信号处理芯片DSP和数字硬盘录像机DVR；

所述数字信号处理芯片DSP，用于对所述索道图像信息进行优化处理，通过I/O接口传输到所述DVR；

所述数字硬盘录像机DVR，用于利用优化处理后的电信号将所述索道图像信息进行录制和保存。

6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述计算机处理中心包括：监控视频模块、预处理模块、直线检测模块和判断模块；

所述监控视频模块，用于以预设的帧间隔值选取所述索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集；

所述预处理模块，用于对所述静态图像集进行预处理，依次取出所述静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映所述索道图像信息特征的黑白图像；

所述直线检测模块，用于根据Hough变换原理对所述黑白图像进行直线检测，得到目标直线；

所述判断模块，用于判断所述目标直线是否在安全范围内，若所述目标直线超出安全范围，则分别向所述控制装置以及所述警报装置发送控制命令。

7.一种基于Hough变换的架空索道脱索检测方法，其特征在于，包括：

实时采集索道图像信息；

对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线，判断所述目标直线是否在安全范围内；

若所述目标直线超出安全范围，则控制安全制动器进行索道紧急刹车，同时向管理人员发出警报信息。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，还包括：对实时采集的所述索道图像信息进行存储。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，对实时采集的所述索道图像信息进行存储包括：

对所述索道图像信息进行优化处理；

利用优化处理后的电信号将所述索道图像信息进行录制和保存。

10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述对所述索道图像信息进行预处理，并应用Hough变换原理对预处理后的图像信息进行直线检测以得到目标直线具体包括：

以预设的帧间隔值选取所述索道图像信息中的帧图像，得到静态图像集；

对所述静态图像集进行预处理，依次取出所述静态图像集中的帧图像在预设阈值条件下进行二值化，得到能够反映所述索道图像信息特征的黑白图像；

根据Hough变换原理对所述黑白图像进行直线检测，得到目标直线。