CN108062768A - 一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法 - Google Patents

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张宁
曹国华
王乃格
蔡翔
王磊
张云长
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Abstract

本发明公开了一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，适用于轴向运动钢丝绳的运动状态识别。系统包括线阵相机、通讯线缆和处理器。本发明结合图像灰度处理与频谱法识别钢丝绳纹理，线阵相机设置在钢丝绳的一侧；所述的线阵相机通过通讯线缆与处理器连接。需要检测的钢丝绳位置在线阵相机的正前方，线阵相机将拍摄到的图像数据传输到处理器，处理器分析钢丝绳图像数据得到边缘图像，提取钢丝绳纹理变化信号，计算钢丝绳轴向移动状态，从而实现通过图像识别钢丝绳的轴向速度。所述基于图像识别钢丝绳纹理的运动状态识别系统及方法，方法简单，操作方便，适应性强，突破了传统识别系统的状态的方法。

Description

一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法
技术领域
本发明涉及一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，适用于钢丝绳具有周期性运动特征时的轴向运动状态。
背景技术
钢丝绳是工程中应用即为广泛的一种挠性构件，它具有强度高、自重轻、弹性好、工作平稳可靠、承受动载和过载能力强、高速工作条件下运行、卷绕无噪声等许多优点，在采矿、冶金、交通、建筑等国民经济各主要行业和部门得到广泛的应用，如矿井提升机、各类起重机、货运客运索道、电梯等大量使用钢丝绳。然而，钢丝绳作为一种工程承载构件，它在使用过程中必然与导轮发生滑移、钢丝绳在卷筒缠绕不规则等现象，它的轴向运动状态时刻关系到设备的精确定位和人身安全。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，方法实施简单、操作方便、适应性强，是一种突破了传统的钢丝绳运动状态识别的方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，钢丝绳张紧并通过导轮进行轴向移动，通过线阵相机对两个连续的导轮之间部分的钢丝绳进行固定采样频率的拍照，图像数据实时传输给处理器，通过处理器对图像数据中的钢丝绳进行特征提取和时频分析，得到钢丝绳的纹理特征；对比钢丝绳静态和动态时的纹理特征，得到钢丝绳的轴向运动状态。
具体的，所述处理器按照颜色和灰度对图像数据中的物体进行分割，并通过Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、Laplacian算子中的一种或两种以上的融合对进行图像边缘分割，以获取钢丝绳的纹理特征。
具体的，对比钢丝绳静态和动态时的纹理特征，采用经典模态分解分析方法得到钢丝绳的轴向运动状态。
具体的，所述线阵相机正对两个连续导轮之间部分的钢丝绳，拍摄任一导轮位置起1/5Lc～1/3Lc位置处的钢丝绳，Lc为两个连续导轮之间部分的的钢丝绳长度；经多次试验验证，所选位置处的钢丝绳运动状态更加规律。
有益效果：本发明提供的基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，突破传统识别钢丝绳运动状态的认知，而采用图像识别技术进行识别，方法简单、操作方便、适应性强，同时避免了因钢丝绳过卷或者下放过多引发的定位不精确等事故，并实现了实时和非接触的监测。
附图说明
图1为实施本发明方法的系统安装示意图；
图2为本发明方法的实施流程图；
图中包括：1-导轮，2-线阵相机，3-钢丝绳，4-直尺，5-处理器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，钢丝绳3张紧并通过导轮1进行轴向移动，通过线阵相机2对两个连续导轮1之间部分的钢丝绳3进行固定采样频率的拍照，图像数据实时传输给处理器5，通过处理器5对图像数据中的钢丝绳3进行特征提取和时频分析，得到钢丝绳3的纹理特征。所述线阵相机2正对两个连续导轮1之间部分的钢丝绳3，拍摄任一导轮1位置起1/5Lc～1/3Lc位置处的钢丝绳3，Lc为两个连续导轮1之间部分的的钢丝绳4长度。
所述处理器5按照颜色和灰度对图像数据中的物体进行分割，并通过Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、Laplacian算子中的一种或两种以上的融合对进行图像边缘分割，以获取钢丝绳3的纹理特征；在进行边缘分割时，可以对比不同算法下边缘分割效果的优缺点，最终采用一种多算子融合的边缘检测算法，该算法具有一定的鲁棒性和广泛适用性。
对比钢丝绳3静态和动态时的纹理特征，静态的纹理特征作为实际钢丝绳的标定，动态的纹理特征采用经典模态分解分析方法得到钢丝绳3的轴向运动状态。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，其特征在于：钢丝绳(3)张紧并通过导轮(1)进行轴向移动，通过线阵相机(2)对两个连续导轮(1)之间部分的钢丝绳(3)进行固定采样频率的拍照，图像数据实时传输给处理器(5)，通过处理器(5)对图像数据中的钢丝绳(3)进行特征提取和时频分析，得到钢丝绳(3)的纹理特征；对比钢丝绳(3)静态和动态时的纹理特征，得到钢丝绳(3)的轴向运动状态。
2.根据权利要求1所述的基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，其特征在于：所述处理器(5)按照颜色和灰度对图像数据中的物体进行分割，并通过Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、Laplacian算子中的一种或两种以上的融合对进行图像边缘分割，以获取钢丝绳(3)的纹理特征。
3.根据权利要求1所述的基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，其特征在于：对比钢丝绳(3)静态和动态时的纹理特征，采用经典模态分解分析方法得到钢丝绳(3)的轴向运动状态。
4.根据权力要求1所述的基于表面纹理特征的钢丝绳轴向移动状态识别方法，其特征在于：所述线阵相机(2)正对两个连续导轮(1)之间部分的钢丝绳(3)，拍摄任一导轮(1)位置起1/5Lc～1/3Lc位置处的钢丝绳(3)，Lc为两个连续导轮(1)之间部分的的钢丝绳(4)长度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111243016A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 周口师范学院 一种集装箱自动识别与定位方法
CN117576635A (zh) * 2024-01-17 2024-02-20 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种视频识别中线状目标张紧状态的判定方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685435A (zh) * 2008-09-26 2010-03-31 财团法人工业技术研究院 用于图像纹理分析的多维度经验模态分析方法
WO2014030886A2 (ko) * 2012-08-20 2014-02-27 대광기업 주식회사 형광튜브를 결합한 형광 와이어 로프 및 그 제조방법
CN104535356A (zh) * 2015-01-19 2015-04-22 中南大学 一种基于机器视觉的卷筒钢丝绳排绳故障监测方法及系统
CN106395557A (zh) * 2016-06-20 2017-02-15 南通三洋电梯有限责任公司 一种电梯曳引机钢丝绳状态在线检测系统及其检测方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685435A (zh) * 2008-09-26 2010-03-31 财团法人工业技术研究院 用于图像纹理分析的多维度经验模态分析方法
WO2014030886A2 (ko) * 2012-08-20 2014-02-27 대광기업 주식회사 형광튜브를 결합한 형광 와이어 로프 및 그 제조방법
CN104535356A (zh) * 2015-01-19 2015-04-22 中南大学 一种基于机器视觉的卷筒钢丝绳排绳故障监测方法及系统
CN106395557A (zh) * 2016-06-20 2017-02-15 南通三洋电梯有限责任公司 一种电梯曳引机钢丝绳状态在线检测系统及其检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐伟: ""钢丝绳激光非接触测长方法研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111243016A (zh) * 2018-11-28 2020-06-05 周口师范学院 一种集装箱自动识别与定位方法
CN111243016B (zh) * 2018-11-28 2024-03-19 周口师范学院 一种集装箱自动识别与定位方法
CN117576635A (zh) * 2024-01-17 2024-02-20 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种视频识别中线状目标张紧状态的判定方法
CN117576635B (zh) * 2024-01-17 2024-03-29 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种视频识别中线状目标张紧状态的判定方法

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