CN112607362B - 一种基于视频的皮带偏移检测方法 - Google Patents
一种基于视频的皮带偏移检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于数字图像处理技术领域,尤其涉及一种基于视频的皮带偏移检测方法,包括以下步骤:首先系统评估校准模块计算校准系统影响误差和视频误差,视频误差通过实际测量与视频测量比对来降低,接着视频数据获取模块通过摄像单元采集视频数据,然后将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析,最后计算分析模块通过对视频数据获取模块采集的视频数据进行计算分析皮带偏移。通过系统评估校准模块先校准系统,完成系统校准之后再通过视频数据获取模块获取视频数据,最后通过计算分析模块对视频数据进行计算分析。
Description
技术领域
本发明涉及数字图像处理技术领域,具体为一种基于视频的皮带偏移检测方法。
背景技术
皮带,即传送带,这是广泛应用在各个工厂生产线、物品传送间中必不可少的传送运输工具。传送带一般包括:牵引件、承载构件、驱动装置、涨紧装置、改向装置和支承件等。支承件用以承托牵引件或承载构件,可采用托辊、滚轮等;牵引件用以传递牵引力,可采用输送带、牵引链或钢丝绳。
而在实际使用中,由于传送带收到滚动轴以及物料、物件等影响,传送带在运转中发生偏移,从而影响正常生产的运输。
传送带运行时输送带跑偏是最常见的故障之一,输送带产生偏移会影响正常的生产运输。输送带跑偏的有多种,常见的跑偏原因是安装位置偏差、物料不匀、超重等。
现有的检测跑偏方法,主要有传统机械升降式压轮机固定和通过荧光检测等。传统机械升降式压轮机固定的检测方式加大了传送部件的机械负责度,同时在限制左右偏移时也会增加皮带的磨损,荧光检测虽然减少了外部可能对传送带进行磨损的可能性,但是当物料不均、物件偏移甚至有些传送时出现的沙尘遮挡等均会影响检测效果,从而出现遗漏或误报。鉴于此,我们提供一种基于视频的皮带偏移检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于视频的皮带偏移检测方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于视频的皮带偏移检测方法,包括如下步骤:
步骤S1:系统评估校准模块计算校准系统影响误差和视频误差,视频误差通过实际测量与视频测量比对来降低;
步骤S2:视频数据获取模块通过摄像单元采集视频数据,然后将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析;
步骤S3:计算分析模块通过对视频数据获取模块采集的视频数据进行计算分析皮带偏移;
所述系统评估校准模块包括系统误差检测校准单元和视频误差检测校准单元,所述系统误差检测校准单元通过分析系统影响因素降低影响参数,所述视频误差检测校准单元通过对比分析基于视频的测量值与实物测量值来降低拍摄视频与实物测量之间的误差,实物测量为直接测量皮带偏移量;
所述系统误差检测校准单元的计算公式为:
ρ=[(1-P1)(1-P2)]∩[(1-P3)∪(1-P4)];
其中,ρ为系统稳定性参数,P1为影响系统稳定性参数一,P2为影响系统稳定性参数二,P3为影响系统稳定性参数三,P4为影响系统稳定性参数四,P1与P2为并联影响参数,P3与P4串联影响参数;
所述视频误差检测校准单元的工作步骤为步骤包括:
步骤S4:先测量图像物体大小与实际物体大小的比例;
步骤S5:确定图像与实际物体的比例后,测量实际皮带偏移量以及图像物体偏移量,然后依据图像与实物的比例进行对比;
步骤S6:多次测量对比,根据测量结果,校准视频图像计算出的偏移量与实物计算出的偏移量之间的误差。
优选的,所述视频数据获取模块包括摄像单元、存储单元和选择调用单元,所述摄像单元用于对皮带偏移位置进行实时摄像,所述存储单元用于对摄像单元采集的视频信息以及皮带偏移检测计算数据进行存储,所述选择调用单元用于将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析。
优选的,所述存储单元内设有存储器,所述存储单元将视频数据与对应的检测计算数据存储在同一文件夹内。
优选的,所述计算分析模块包括偏移量计算单元、偏移量变化趋势分析单元和误差变化分析计算单元,所述偏移量计算单元用于计算皮带的偏移量,所述偏移量变化趋势分析单元用于根据时间分析皮带偏移量变化情况,所述误差变化分析计算单元用于计算分析系统误差的变化情况。
优选的,所述偏移量计算单元的计算公式为:
D=k(Pn-P0)l;
其中,D为皮带偏移量,k为系统影响系数,(Pn-P0)为实时测量过程中皮带测量到的位置与对比参考位置之间的错开的像素点数,l为图像中每个像素点对应的实际距离。
优选的,所述偏移量变化趋势分析单元的工作步骤为:
步骤S7:偏移量计算单元每隔固定时间测量皮带偏移量;
步骤S8:计算出后一次测量皮带偏移量与前一次测量皮带偏移量之间的差值;
步骤S9:画出皮带偏移量随时间变化的曲线图,画出皮带偏移量的变化量与时间关系的曲线图,根据曲线图分析变化趋势。
优选的,所述误差变化分析计算单元的计算公式为:
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明,使用时,通过系统评估校准模块先校准系统,完成系统校准之后再通过视频数据获取模块获取视频数据,最后通过计算分析模块对视频数据进行计算分析。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明系统评估校准模块结构示意图;
图3为本发明视频数据获取模块结构示意图;
图4为本发明计算分析模块结构示意图;
图5为本发明视频误差检测校准单元工作流程示意图。
图中:1系统评估校准模块、101系统误差检测校准单元、102视频误差检测校准单元、2视频数据获取模块、201摄像单元、202存储单元、203选择调用单元、3计算分析模块、301偏移量计算单元、302偏移量变化趋势分析单元、303误差变化分析计算单元。
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。
请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:
一种基于视频的皮带偏移检测方法,包括以下步骤:
步骤S1:系统评估校准模块1计算校准系统影响误差和视频误差,视频误差通过实际测量与视频测量比对来降低;
步骤S2:视频数据获取模块2通过摄像单元201采集视频数据,然后将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析;
步骤S3:计算分析模块3通过对视频数据获取模块2采集的视频数据进行计算分析皮带偏移。
其中,系统评估校准模块1包括系统误差检测校准单元101和视频误差检测校准单元102,系统误差检测校准单元101通过分析系统影响因素降低影响参数,视频误差检测校准单元102通过对比分析基于视频的测量值与实物测量值来降低拍摄视频与实物测量之间的误差,实物测量为直接测量皮带偏移量。系统误差检测校准单元101的计算公式为:
ρ=[(1-P1)(1-P2)]∩[(1-P3)∪(1-P4)];
其中,ρ为系统稳定性参数,P1为影响系统稳定性参数一,P2为影响系统稳定性参数二,P3为影响系统稳定性参数三,P4为影响系统稳定性参数四,P1与P2为并联影响参数,P3与P4串联影响参数。视频误差检测校准单元102的工作步骤为步骤包括:
步骤S4:先测量图像物体大小与实际物体大小的比例;
步骤S5:确定图像与实际物体的比例后,测量实际皮带偏移量以及图像物体偏移量,然后依据图像与实物的比例进行对比;
步骤S6:多次测量对比,根据测量结果,校准视频图像计算出的偏移量与实物计算出的偏移量之间的误差。
视频数据获取模块2包括摄像单元201、存储单元202和选择调用单元203,摄像单元201用于对皮带偏移位置进行实时摄像,所述存储单元202用于对摄像单元201采集的视频信息以及皮带偏移检测计算数据进行存储,选择调用单元203用于将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析。存储单元202内设有存储器,存储单元202将视频数据与对应的检测计算数据存储在同一文件夹内。
计算分析模块3包括偏移量计算单元301、偏移量变化趋势分析单元302和误差变化分析计算单元303,偏移量计算单元301用于计算皮带的偏移量,偏移量变化趋势分析单元302用于根据时间分析皮带偏移量变化情况,误差变化分析计算单元303用于计算分析系统误差的变化情况。偏移量计算单元301的计算公式为:
D=k(Pn-P0)l;
其中,D为皮带偏移量,k为系统影响系数,(Pn-P0)为实时测量过程中皮带测量到的位置与对比参考位置之间的错开的像素点数,l为图像中每个像素点对应的实际距离。偏移量变化趋势分析单元302的工作步骤为:
步骤S7:偏移量计算单元301每隔固定时间测量皮带偏移量;
步骤S8:计算出后一次测量皮带偏移量与前一次测量皮带偏移量之间的差值;
步骤S9:画出皮带偏移量随时间变化的曲线图,画出皮带偏移量的变化量与时间关系的曲线图,根据曲线图分析变化趋势。误差变化分析计算单元303的计算公式为:
本发明的具体工作流程为:使用时,先通过系统评估校准模块1计算校准系统影响误差和视频误差,系统误差检测校准单元101通过分析系统影响因素降低影响参数,视频误差检测校准单元102通过对比分析基于视频的测量值与实物测量值来降低拍摄视频与实物测量之间的误差,完成误差计算分析之后,视频数据获取模块2中的摄像单元201开始采集视频数据,存储单元202用于对摄像单元201采集的视频信息以及皮带偏移检测计算数据进行存储,之后再通过选择调用单元203选取需要计算分析的视频数据,计算分析模块3得到视频数据之后,先是计算皮带的偏移量,接着根据时间分析皮带偏移量变化情况,最后计算分析系统误差的变化情况,在计算验证之后确定皮带检测数据的准确性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种基于视频的皮带偏移检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1:系统评估校准模块(1)计算校准系统影响误差和视频误差,视频误差通过实际测量与视频测量比对来降低;
步骤S2:视频数据获取模块(2)通过摄像单元(201)采集视频数据,然后将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析;
步骤S3:计算分析模块(3)通过对视频数据获取模块(2)采集的视频数据进行计算分析皮带偏移;
所述系统评估校准模块(1)包括系统误差检测校准单元(101)和视频误差检测校准单元(102),所述系统误差检测校准单元(101)通过分析系统影响因素降低影响参数,所述视频误差检测校准单元(102)通过对比分析基于视频的测量值与实物测量值来降低拍摄视频与实物测量之间的误差,实物测量为直接测量皮带偏移量;
所述视频数据获取模块(2)包括摄像单元(201)、存储单元(202)和选择调用单元(203),所述摄像单元(201)用于对皮带偏移位置进行实时摄像,所述存储单元(202)用于对摄像单元(201)采集的视频信息以及皮带偏移检测计算数据进行存储,所述选择调用单元(203)用于将实时的视频数据发送到测量计算模块进行数据分析;
所述计算分析模块(3)包括偏移量计算单元(301)、偏移量变化趋势分析单元(302)和误差变化分析计算单元(303),所述偏移量计算单元(301)用于计算皮带的偏移量,所述偏移量变化趋势分析单元(302)用于根据时间分析皮带偏移量变化情况,所述误差变化分析计算单元(303)用于计算分析系统误差的变化情况;
所述系统误差检测校准单元(101)的计算公式为:
ρ=[(1-P1)(1-P2)]∩[(1-P3)∪(1-P4)];
其中,ρ为系统稳定性参数,P1为影响系统稳定性参数一,P2为影响系统稳定性参数二,P3为影响系统稳定性参数三,P4为影响系统稳定性参数四,P1与P2为并联影响参数,P3与P4串联影响参数;
所述视频误差检测校准单元(102)的工作步骤为步骤包括:
步骤S4:先测量图像物体大小与实际物体大小的比例;
步骤S5:确定图像与实际物体的比例后,测量实际皮带偏移量以及图像物体偏移量,然后依据图像与实物的比例进行对比;
步骤S6:多次测量对比,根据测量结果,校准视频图像计算出的偏移量与实物计算出的偏移量之间的误差。
2.根据权利要求1所述的基于视频的皮带偏移检测方法,其特征在于:所述存储单元(202)内设有存储器,所述存储单元(202)将视频数据与对应的检测计算数据存储在同一文件夹内。
3.根据权利要求2所述的基于视频的皮带偏移检测方法,其特征在于:所述偏移量计算单元(301)的计算公式为:
D=k(Pn-P0)l;
其中,D为皮带偏移量,k为系统影响系数,(Pn-P0)为实时测量过程中皮带测量到的位置与对比参考位置之间的错开的像素点数,l为图像中每个像素点对应的实际距离。
4.根据权利要求3所述的基于视频的皮带偏移检测方法,其特征在于:所述偏移量变化趋势分析单元(302)的工作步骤为:
步骤S7:偏移量计算单元(301)每隔固定时间测量皮带偏移量;
步骤S8:计算出后一次测量皮带偏移量与前一次测量皮带偏移量之间的差值;
步骤S9:画出皮带偏移量随时间变化的曲线图,画出皮带偏移量的变化量与时间关系的曲线图,根据曲线图分析变化趋势。
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