CN112777263B - 基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统，其通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。

Description

基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统
技术领域
本发明涉及输送带监控的技术领域，特别涉及基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统。
背景技术
目前，在工业生产中采用输送带作为流水生产线的物品输送工具，通过输送带能够按照预定路径将物品输送到相应的位置区域进行处理，从而提高工业生产的效率，而输送带是通过相应的驱动设备来驱动运转的，加上输送带表面会承载不同重量和不同形状体积的物体，这容易导致输送带在传输过程中会存在一定的颠簸或者卡顿，从而降低输送带传输运转的平稳性。现有技术只是通过在输送带的局部区域设置相应的振动传感器来检测输送带表面的振动状态，但是这种方式只能对输送带的局部区域进行检测，其并不能对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测，从而大大地降低输送带运转的平稳性和可控性。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统，其通过对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像，并对该运动传输影像进行图像预处理，并从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，再根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度，并根据该实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；可见，该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。
本发明提供基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像，并对所述运动传输影像进行图像预处理；
步骤S2，从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
步骤S3，根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度，并根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；
进一步，在所述步骤S1中，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像，并对所述运动传输影像进行图像预处理具体包括：
步骤S101，对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得所述输送带的运动传输双目影像，并确定所述运动传输双目影像的实际影像分辨率；
步骤S102，将所述实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值，则将所述运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值为止；
步骤S103，对所述目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理，从而实现所述图像预处理；
进一步，在所述步骤S2中，从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
步骤S201，按照预定时间间隔，从经过所述图像预处理的所述目标影像中依序提取得到若干图像帧；
步骤S202，对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息；
步骤S203，根据所述图像轮廓信息，确定所述图像帧中所述输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及所述输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度；
进一步，在所述步骤S202中，对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息具体包括：
第一、利用下面公式(1)，对若干所述图像帧进行加权滤波得到滤波后的若干图像帧，
Figure BDA0002859906200000031
在上述公式(1)中，Ti,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ii,j(t)表示滤波前第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ii+1,j(t)表示滤波前第t帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ii,j+1(t)表示滤波前第t帧图像的第i行第j+1列像素点的像素值；
第二、利用下面公式(2)，对所述滤波后的若干图像帧进行图像像素锐化处理，
Figure BDA0002859906200000041
在上述公式(2)中，Ri,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ti,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ti+1,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ti,j+1(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j+1列像素点的像素值，Ti+1,j+1(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值；
第三、利用下面公式(3)，根据进行图像像素锐化处理后的图像帧，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息，
Figure BDA0002859906200000042
在上述公式(3)中，Bi,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点属于所述图像帧对应的图像轮廓的决定值，Ri,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ri+a,j+b(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i+a行第j+b列像素点的像素值，a的取值为-1、0、1，b的取值为-1、0、1，δ[]表示单位冲激函数、当括号内的值等于0时单位冲激函数的函数值为1，当括号内的值不等于0时单位冲激函数的函数值为0，u{}表示阶跃函数、当括号内的值大于等于0时阶跃函数的函数值为1，当括号内的值小于0时阶跃函数的函数值为0；
当Bi,j(t)＝0时，表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点不属于所述图像帧对应的图像轮廓；
当Bi,j(t)＝1时，表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点属于所述图像帧对应的图像轮廓；
对所有进行图像像素锐化处理后图像帧的像素点进行上述过程的处理，从而得到所有属于所述图像帧对应的图像轮廓的像素点，将所述像素点进行组合即为所述图像帧对应的图像轮廓；
进一步，在所述步骤S3中，根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度，并根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态具体包括：
步骤S301，将所述起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及所述传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到所述输送带的实际传输稳定度；
步骤S302，根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
本发明还提供基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统，其特征在于，其包括输送带拍摄模块、图像预处理模块、图像提取与分析模块、传输稳定度确定模块和运送传输状态调整模块；其中，
所述输送带拍摄模块用于对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像；
所述图像预处理模块用于对所述运动传输影像进行图像预处理；
所述图像提取与分析模块用于从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
所述传输稳定度确定模块用于根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度；
所述运送传输状态调整模块用于根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；
进一步，所述输送带拍摄模块对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像具体包括：
对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得所述输送带的运动传输双目影像；
以及，
所述图像预处理模块对所述运动传输影像进行图像预处理具体包括：
确定所述运动传输双目影像的实际影像分辨率；
并将所述实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值，则将所述运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值为止；
再对所述目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理；
进一步，所述图像提取与分析模块从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
按照预定时间间隔，从经过所述图像预处理的所述目标影像中依序提取得到若干图像帧；
并对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息；
再根据所述图像轮廓信息，确定所述图像帧中所述输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及所述输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度；
进一步，所述传输稳定度确定模块根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度具体包括：
将所述起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及所述传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到所述输送带的实际传输稳定度；
以及
所述运送传输状态调整模块根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态具体包括：
根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
相比于现有技术，该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统通过对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像，并对该运动传输影像进行图像预处理，并从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，再根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度，并根据该实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；可见，该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统的结构示意图。
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作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。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法的流程示意图。该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法包括如下步骤：
步骤S1，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像，并对该运动传输影像进行图像预处理；
步骤S2，从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
步骤S3，根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度，并根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输状态。
上述技术方案的有益效果为：该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。
优选地，在该步骤S1中，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像，并对该运动传输影像进行图像预处理具体包括：
步骤S101，对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得该输送带的运动传输双目影像，并确定该运动传输双目影像的实际影像分辨率；
步骤S102，将该实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若该实际影像分辨率阈值大于或者等于该预设影像分辨率阈值，则将该运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到该实际影像分辨率阈值大于或者等于该预设影像分辨率阈值为止；
步骤S103，对该目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理，从而实现该图像预处理。
上述技术方案的有益效果为：通过对处于运转状态的输送带进行双目拍摄而得到相应的双目影像，这样能够对输送带的全局区域进行有效的和全面的拍摄，而有别于只能在输送带的局部区域设置振动传感器进行局部检测情况，这样能够提高对输送带进行检测的全面性和可靠性，同时还能够降低对输送带进行检测的成本。
优选地，在该步骤S2中，从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
步骤S201，按照预定时间间隔，从经过该图像预处理的该目标影像中依序提取得到若干图像帧；
步骤S202，对若干该图像帧进行图像像素锐化处理后，提取该图像帧对应的图像轮廓信息；
步骤S203，根据该图像轮廓信息，确定该图像帧中该输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及该输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度。
上述技术方案的有益效果为：由于当输送带在传输运转过程中其表面发生振动颠簸时，该图像帧中对应的图像轮廓会发生变化，当振动颠簸越大和输送带传输方向偏移的角度越大，对应的图像轮廓变化也越大，并且振动颠簸的方向和输送带传输方向偏移的角度方向也会影响图像轮廓变化的朝向，这样根据该图像轮廓信息，即可快速地和准确地确定该图像帧中该输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及该输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度。
优选地，在该步骤S202中，对若干该图像帧进行图像像素锐化处理后，提取该图像帧对应的图像轮廓信息具体包括：
第一、利用下面公式(1)，对若干该图像帧进行加权滤波得到滤波后的若干图像帧，
Figure BDA0002859906200000101
在上述公式(1)中，Ti,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ii,j(t)表示滤波前第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ii+1,j(t)表示滤波前第t帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ii,j+1(t)表示滤波前第t帧图像的第i行第j+1列像素点的像素值；
第二、利用下面公式(2)，对该滤波后的若干图像帧进行图像像素锐化处理，
Figure BDA0002859906200000102
在上述公式(2)中，Ri,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ti,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ti+1,j(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ti,j+1(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j+1列像素点的像素值，Ti+1,j+1(t)表示经过滤波后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值；
第三、利用下面公式(3)，根据进行图像像素锐化处理后的图像帧，提取该图像帧对应的图像轮廓信息，
Figure BDA0002859906200000111
在上述公式(3)中，Bi,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点属于该图像帧对应的图像轮廓的决定值，Ri,j(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点的像素值，Ri+a,j+b(t)表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i+a行第j+b列像素点的像素值，a的取值为-1、0、1，b的取值为-1、0、1，δ[]表示单位冲激函数、当括号内的值等于0时单位冲激函数的函数值为1，当括号内的值不等于0时单位冲激函数的函数值为0，u{}表示阶跃函数、当括号内的值大于等于0时阶跃函数的函数值为1，当括号内的值小于0时阶跃函数的函数值为0；
当Bi,j(t)＝0时，表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点不属于该图像帧对应的图像轮廓；
当Bi,j(t)＝1时，表示进行图像像素锐化处理后第t帧图像的第i行第j列像素点属于该图像帧对应的图像轮廓；
对所有进行图像像素锐化处理后图像帧的像素点进行上述过程的处理，从而得到所有属于该图像帧对应的图像轮廓的像素点，将该像素点进行组合即为该图像帧对应的图像轮廓。
上述技术方案的有益效果为：利用公式(1)对若图像帧进行加权滤波得到滤波后的若干图像帧，从而将若干图像帧的噪声消除，保证图像分析的准确性；然后利用公式(2)对滤波后的若干图像帧进行图像像素锐化处理，从而通过锐化凸显传送带的特征信息，确保后续提取图像轮廓的可靠性；最后利用公式(3)根据进行图像像素锐化处理后的图像帧，提取图像帧对应的图像轮廓信息，从而将传送带的图像轮廓信息准确的提取成功，实现自动化提取图像轮廓信息的能力以及保证提取图像轮廓信息的准确性。
优选地，在该步骤S3中，根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度，并根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输状态具体包括：
步骤S301，将该起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及该传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到该输送带的实际传输稳定度；
步骤S302，根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
上述技术方案的有益效果为：当该起伏幅度与预设起伏幅度阈值之间的偏差越大、以及该传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值之间的偏差越大，该输送带的实际传输稳定度越小，反之，该输送带的实际传输稳定度越大；而当该实际传输稳定度越小时，可通过降低该输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度，来提高该实际传输稳定度，从而提高输送带运转的平稳性和可控性。
参阅图2，为本发明实施例提供的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统的结构示意图。该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统包括输送带拍摄模块、图像预处理模块、图像提取与分析模块、传输稳定度确定模块和运送传输状态调整模块；其中，
该输送带拍摄模块用于对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像；
该图像预处理模块用于对该运动传输影像进行图像预处理；
该图像提取与分析模块用于从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
该传输稳定度确定模块用于根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度；
该运送传输状态调整模块用于根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输状态。
上述技术方案的有益效果为：该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。
优选地，该输送带拍摄模块对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像具体包括：
对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得该输送带的运动传输双目影像；
以及，
该图像预处理模块对该运动传输影像进行图像预处理具体包括：
确定该运动传输双目影像的实际影像分辨率；
并将该实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若该实际影像分辨率阈值大于或者等于该预设影像分辨率阈值，则将该运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到该实际影像分辨率阈值大于或者等于该预设影像分辨率阈值为止；
再对该目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理。
上述技术方案的有益效果为：通过对处于运转状态的输送带进行双目拍摄而得到相应的双目影像，这样能够对输送带的全局区域进行有效的和全面的拍摄，而有别于只能在输送带的局部区域设置振动传感器进行局部检测情况，这样能够提高对输送带进行检测的全面性和可靠性，同时还能够降低对输送带进行检测的成本。
优选地，该图像提取与分析模块从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
按照预定时间间隔，从经过该图像预处理的该目标影像中依序提取得到若干图像帧；
并对若干该图像帧进行图像像素锐化处理后，提取该图像帧对应的图像轮廓信息；
再根据该图像轮廓信息，确定该图像帧中该输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及该输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度。
上述技术方案的有益效果为：由于当输送带在传输运转过程中其表面发生振动颠簸时，该图像帧中对应的图像轮廓会发生变化，当振动颠簸越大和输送带传输方向偏移的角度越大，对应的图像轮廓变化也越大，并且振动颠簸的方向和输送带传输方向偏移的角度方向也会影响图像轮廓变化的朝向，这样根据该图像轮廓信息，即可快速地和准确地确定该图像帧中该输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及该输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度。
优选地，该传输稳定度确定模块根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度具体包括：
将该起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及该传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到该输送带的实际传输稳定度；
以及
该运送传输状态调整模块根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输状态具体包括：
根据该实际传输稳定度，调整该输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
上述技术方案的有益效果为：当该起伏幅度与预设起伏幅度阈值之间的偏差越大、以及该传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值之间的偏差越大，该输送带的实际传输稳定度越小，反之，该输送带的实际传输稳定度越大；而当该实际传输稳定度越小时，可通过降低该输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度，来提高该实际传输稳定度，从而提高输送带运转的平稳性和可控性。
从上述实施例的内容可知，该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统通过对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得该输送带的运动传输影像，并对该运动传输影像进行图像预处理，并从经过该图像预处理后的该运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干该图像帧进行分析处理，以此确定该输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，再根据该输送带表面起伏状态信息和该传输路径方向偏移状态信息，确定该输送带的实际传输稳定度，并根据该实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；可见，该基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法和系统通过对输送带在运转过程拍摄得到的影像进行分析处理，以此得到输送带在运送传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息，继而确定输送带的实际传输稳定度，这样能够根据该实际传输稳定度对输送带的运动传输状态进行调整，其能够对输送带的传输稳定状态进行全面的和无接触的检测，从而实现对输送带的全局区域进行及时和有效的传输平稳性检测以及提高输送带运转的平稳性和可控性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像，并对所述运动传输影像进行图像预处理；
步骤S2，从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
步骤S3，根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度，并根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；
在所述步骤S1中，对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像，并对所述运动传输影像进行图像预处理具体包括：
步骤S101，对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得所述输送带的运动传输双目影像，并确定所述运动传输双目影像的实际影像分辨率；
步骤S102，将所述实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值，则将所述运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值为止；
步骤S103，对所述目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理，从而实现所述图像预处理；
其中，在所述步骤S2中，从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
步骤S201，按照预定时间间隔，从经过所述图像预处理的目标影像中依序提取得到若干图像帧；
步骤S202，对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息；
步骤S203，根据所述图像轮廓信息，确定所述图像帧中所述输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及所述输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度；
其中，在所述步骤S202中，对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息具体包括：
第一、利用下面公式（1），对若干所述图像帧进行加权滤波得到滤波后的若干图像帧，
Figure 888470DEST_PATH_IMAGE001
（1）
在上述公式（1）中，
Figure 336769DEST_PATH_IMAGE002
表示经过滤波后第
Figure 382085DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 918240DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 998191DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 86233DEST_PATH_IMAGE006
表示滤波前第
Figure 618846DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 207959DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 142417DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 401360DEST_PATH_IMAGE007
表示滤波前第
Figure 562214DEST_PATH_IMAGE003
帧图 像的第
Figure 564805DEST_PATH_IMAGE008
行第
Figure 353769DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 49193DEST_PATH_IMAGE009
表示滤波前第
Figure 179566DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 720269DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 894899DEST_PATH_IMAGE010
列像素 点的像素值；
第二、利用下面公式（2），对所述滤波后的若干图像帧进行图像像素锐化处理，
Figure 371010DEST_PATH_IMAGE011
（2）
在上述公式（2）中，
Figure 365511DEST_PATH_IMAGE012
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 709905DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 473462DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 635321DEST_PATH_IMAGE005
列像素 点的像素值，
Figure 851539DEST_PATH_IMAGE002
表示经过滤波后第
Figure 999624DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 758632DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 966760DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，Ti+1,j(t)表 示经过滤波后第
Figure 670274DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ti,j+1(t)表示经过滤波后第
Figure 356470DEST_PATH_IMAGE003
帧 图像的第i行第j+1列像素点的像素值，Ti+1,j+1(t)表示经过滤波后第
Figure 720717DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第i+1行第j +1列像素点的像素值；
第三、利用下面公式（3），根据进行图像像素锐化处理后的图像帧，提取所述图像帧对 应的图像轮廓信息，
Figure 99746DEST_PATH_IMAGE013
（3）
在上述公式（3）中，
Figure 290556DEST_PATH_IMAGE014
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 780443DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 982886DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 532816DEST_PATH_IMAGE005
列像素 点属于所述图像帧对应的图像轮廓的决定值，
Figure 210922DEST_PATH_IMAGE012
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 504500DEST_PATH_IMAGE003
帧图 像的第
Figure 76295DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 531547DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 962529DEST_PATH_IMAGE015
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 669585DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 236832DEST_PATH_IMAGE016
行第
Figure 862986DEST_PATH_IMAGE017
列像素点的像素值，a的取值为-1、0、1，b的取值为-1、0、1，
Figure 515684DEST_PATH_IMAGE018
表示单位冲激 函数、当括号内的值等于0时单位冲激函数的函数值为1，当括号内的值不等于0时单位冲激 函数的函数值为0，
Figure 774234DEST_PATH_IMAGE019
表示阶跃函数、当括号内的值大于等于0时阶跃函数的函数值为1，当 括号内的值小于0时阶跃函数的函数值为0；
当
Figure 930408DEST_PATH_IMAGE020
时，表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 993042DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 867457DEST_PATH_IMAGE021
行第
Figure 181895DEST_PATH_IMAGE005
列像素点不属于 所述图像帧对应的图像轮廓；
当
Figure 458156DEST_PATH_IMAGE022
时，表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 691691DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 53402DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 155219DEST_PATH_IMAGE005
列像素点属于所 述图像帧对应的图像轮廓；
对所有进行图像像素锐化处理后图像帧的像素点进行上述过程的处理，从而得到所有属于所述图像帧对应的图像轮廓的像素点，将所述像素点进行组合即为所述图像帧对应的图像轮廓。
2.如权利要求1所述的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度，并根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态具体包括：
步骤S301，将所述起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及所述传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到所述输送带的实际传输稳定度；
步骤S302，根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
3.基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统，其特征在于，其包括输送带拍摄模块、图像预处理模块、图像提取与分析模块、传输稳定度确定模块和运送传输状态调整模块；其中，
所述输送带拍摄模块用于对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像；
所述图像预处理模块用于对所述运动传输影像进行图像预处理；
所述图像提取与分析模块用于从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息；
所述传输稳定度确定模块用于根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度；
所述运送传输状态调整模块用于根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态；
所述输送带拍摄模块对处于运转状态的输送带进行拍摄，以此获得所述输送带的运动传输影像具体包括：
对处于运转状态的输送带进行双目拍摄，以此获得所述输送带的运动传输双目影像；
以及，
所述图像预处理模块对所述运动传输影像进行图像预处理具体包括：
确定所述运动传输双目影像的实际影像分辨率；
并将所述实际影像分辨率与预设影像分辨率阈值进行比对，若所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值，则将所述运动传输双目影像作为目标影像，否则，对处于运转状态的输送带重新进行双目拍摄，直到所述实际影像分辨率阈值大于或者等于所述预设影像分辨率阈值为止；
再对所述目标影像依次进行图像背景噪声卡尔曼滤波处理和影像数据压缩处理；
其中，所述图像提取与分析模块从经过所述图像预处理后的所述运动传输影像中提取若干图像帧，并对若干所述图像帧进行分析处理，以此确定所述输送带在运动传输过程中的输送带表面起伏状态信息和传输路径方向偏移状态信息具体包括：
按照预定时间间隔，从经过所述图像预处理的目标影像中依序提取得到若干图像帧；
并对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息；
再根据所述图像轮廓信息，确定所述图像帧中所述输送带在垂直于运动传输方向上输送带表面的起伏幅度以及所述输送带在其自身所在的平面上的传输路径方向偏移角度；
其中，所述对若干所述图像帧进行图像像素锐化处理后，提取所述图像帧对应的图像轮廓信息具体包括：
第一、利用下面公式（1），对若干所述图像帧进行加权滤波得到滤波后的若干图像帧，
Figure 285986DEST_PATH_IMAGE023
（1）
在上述公式（1）中，
Figure 956002DEST_PATH_IMAGE002
表示经过滤波后第
Figure 680376DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 195671DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 446523DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 21861DEST_PATH_IMAGE006
表示滤波前第
Figure 984263DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 303249DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 408608DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 154848DEST_PATH_IMAGE007
表示滤波前第
Figure 588234DEST_PATH_IMAGE003
帧图 像的第
Figure 976490DEST_PATH_IMAGE008
行第
Figure 936356DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure DEST_PATH_IMAGE025A
表示滤波前第
Figure 509288DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 820184DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 356339DEST_PATH_IMAGE010
列像素 点的像素值；
第二、利用下面公式（2），对所述滤波后的若干图像帧进行图像像素锐化处理，
Figure 436290DEST_PATH_IMAGE026
（2）
在上述公式（2）中，
Figure 789911DEST_PATH_IMAGE012
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 945693DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 410172DEST_PATH_IMAGE021
行第
Figure 79051DEST_PATH_IMAGE005
列像素 点的像素值，
Figure 603573DEST_PATH_IMAGE002
表示经过滤波后第
Figure 498848DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 767018DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 555983DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，Ti+1,j(t)表 示经过滤波后第
Figure 376040DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第i+1行第j列像素点的像素值，Ti,j+1(t)表示经过滤波后第
Figure 617665DEST_PATH_IMAGE003
帧 图像的第i行第j+1列像素点的像素值，Ti+1,j+1(t)表示经过滤波后第
Figure 423947DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第i+1行第j +1列像素点的像素值；
第三、利用下面公式（3），根据进行图像像素锐化处理后的图像帧，提取所述图像帧对 应的图像轮廓信息，
Figure 473943DEST_PATH_IMAGE013
（3）
在上述公式（3）中，
Figure 74689DEST_PATH_IMAGE014
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 69189DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 413583DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 803238DEST_PATH_IMAGE005
列像素 点属于所述图像帧对应的图像轮廓的决定值，
Figure 574885DEST_PATH_IMAGE012
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 56682DEST_PATH_IMAGE003
帧图 像的第
Figure 204767DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 698196DEST_PATH_IMAGE005
列像素点的像素值，
Figure 906324DEST_PATH_IMAGE015
表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 609837DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 296034DEST_PATH_IMAGE016
行第
Figure 158816DEST_PATH_IMAGE017
列像素点的像素值，a的取值为-1、0、1，b的取值为-1、0、1，
Figure 272266DEST_PATH_IMAGE018
表示单位冲激 函数、当括号内的值等于0时单位冲激函数的函数值为1，当括号内的值不等于0时单位冲激 函数的函数值为0，
Figure 463076DEST_PATH_IMAGE019
表示阶跃函数、当括号内的值大于等于0时阶跃函数的函数值为1，当 括号内的值小于0时阶跃函数的函数值为0；
当
Figure 952963DEST_PATH_IMAGE020
时，表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 420984DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 970914DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 649020DEST_PATH_IMAGE005
列像素点不属于 所述图像帧对应的图像轮廓；
当
Figure 677019DEST_PATH_IMAGE022
时，表示进行图像像素锐化处理后第
Figure 747350DEST_PATH_IMAGE003
帧图像的第
Figure 733761DEST_PATH_IMAGE004
行第
Figure 899163DEST_PATH_IMAGE005
列像素点属于所 述图像帧对应的图像轮廓；
对所有进行图像像素锐化处理后图像帧的像素点进行上述过程的处理，从而得到所有属于所述图像帧对应的图像轮廓的像素点，将所述像素点进行组合即为所述图像帧对应的图像轮廓。
4.如权利要求3所述的基于图像拍摄的输送带传输稳定性检测系统，其特征在于：
所述传输稳定度确定模块根据所述输送带表面起伏状态信息和所述传输路径方向偏移状态信息，确定所述输送带的实际传输稳定度具体包括：
将所述起伏幅度与预设起伏幅度阈值、以及所述传输路径方向偏移角度与预设偏移角度阈值进行比对，从而得到所述输送带的实际传输稳定度；
以及
所述运送传输状态调整模块根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输状态具体包括：
根据所述实际传输稳定度，调整所述输送带的运动传输速度和/或运动传输加速度。
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