CN114955790A - 基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法 - Google Patents

基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，在提升装置运行的过程中，通过滚筒轴上的磁钢和霍尔传感器来判断钢丝绳张力平衡装置是否到位；PLC检测出到位信号后，视觉传感器识别张力平衡装置上的标识物，将采集到的图像信息传输到计算机，对其进行分析处理。本发明基于机器视觉技术，并结合PLC控制技术，系统整体结构简单，抗干扰能力强，图像采集通过无接触的方式进行，不影响整个提升系统的整体工作。

Description

基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法
技术领域
本发明涉及图像处理领域，具体地说是一种基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法。
背景技术
在整个采矿过程中，矿井提升装置承担着重要的角色，主要任务是提升矿物、下放物料、运送设备和人员，矿井提升装置的定位和功能决定了提升机必须具有安全可靠、经济高效等特点。为了实现这一要求，张力平衡装置在整个提升系统起到了至关重要的作用。张力平衡装置是连接提升钢丝绳和提升容器的关键部件，同时张力平衡装置还能调节各根钢丝绳之间的张力并保持张力保持平衡。根据《煤矿安全规程》规定：各根钢丝绳之间的张力差不得超过±10％，否则就有可能带来严重的安全隐患，从而造成煤矿安全事故。而大多数情况下，钢丝绳张力不均是由张力平衡装置液压缸活塞杆到达极限而无法调整各根钢丝绳张力而导致的，此时，需要对张力平衡装置液压缸进行打压处理，使液压缸恢复正常工作，因此检测张力平衡装置液压缸活塞杆的位移变化至关重要。
目前，现有的张力平衡装置检测技术，大多数是采用安装传感器的接触式检测方法。一般通过在张力平衡装置上安装油压传感器或者压力传感器来监测张力平衡装置的运行状态，且传感器一般安装在活塞杆行程极限的附近位置，如果张力平衡装置液压缸的活塞杆到达预设的位置时，传感器的数据就会发生突变，此时就会提示对平衡装置油缸进行打压调整。这种常规检测方式存在一些缺陷：首先，这种检测方式只能知道活塞杆是否到达极限位置，无法通过活塞杆运动位移曲线来预知其变化规律；其次，由于油压传感器是安装在张力平衡装置上，对张力平衡装置进行更换会影响整个提升系统的运行；最后，传感器的数据传输大多数采用无线传输，具有一定的滞后性。
因此针对上述现有技术的不足，发明一种新型的张力平衡装置位移检测方法是十分有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，该方法基于机器视觉技术，并结合PLC控制技术，对张力平衡装置活塞杆的位置信息进行监测，为整个提升系统的钢丝绳调节和滚筒绳槽调整提供数据支撑，结构简单，抗干扰能力强，并且图像采集通过无接触的方式进行，不影响整个提升系统的整体工作。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，具体包括以下步骤：
步骤1、矿井提升装置正常工作时，缠绕在滚筒上的钢丝绳牵引提升容器做升降移动；钢丝绳和提升容器之间通过张力平衡装置连接固定；
滚筒包括滚筒侧壁和滚筒轴，滚筒轴与滚筒侧壁转动连接；滚筒侧壁固定若干霍尔传感器；滚筒轴上固定若干磁钢；磁钢随滚筒轴转动而做圆周运动，经过霍尔传感器并被霍尔传感器感应识别；
步骤2、当提升容器达到卸载位置，滚筒轴停止转动，没有磁钢经过霍尔传感器，在预设的时间内，与霍尔传感器相连的PLC无法接收到霍尔传感器的输入信号，此时张力平衡装置到位停止；
步骤3、张力平衡装置包括液压缸和套设在液压缸内的活塞杆；液压缸的顶部固定相对静止标识物，活塞杆的顶部固定相对移动标识物；当张力平衡装置到位停止后，通过设置视觉传感器持续采集张力平衡装置的图像信息，位置信息由数据传输机构传输至计算机；
步骤4、计算机将视觉传感器采集的图像画面每帧叠加，并进行图像画面处理；
步骤5、计算机根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆移动的位置信息；
步骤6、重复步骤2至步骤5，得出在预设时间内运行过程中张力平衡装置每个液压缸的活塞杆的位移信息。
进一步优选地，提升容器包括主罐和副罐，主罐和副罐各自通过张力平衡装置连接在同一根钢丝绳上；视觉传感器设置两个，分别对准主罐和副罐所对应的张力平衡装置。
进一步优选地，磁钢的布设方式为：在滚筒轴上以圆心角角度θ为间隔均匀布置，布置的磁钢数量
Figure BDA0003638306540000021
并匹配安装若干霍尔传感器。
进一步优选地，磁钢的另一种布设方式为：在滚筒轴上平行布置p圈磁钢，每圈磁钢以圆心角角度θ为间隔均匀布置，且相邻两圈磁钢之间错开角度β；其中θ＝p.β；布置的磁钢总数
Figure BDA0003638306540000022
每一圈磁钢匹配安装若干霍尔传感器。
进一步优选地，步骤4的图像画面处理方法为：
步骤4-1、将采集的图像进行灰度处理，变成灰度图像f(x,y)；
步骤4-2、对灰度图像进行降噪处理，消除或者抑制噪声对图像的影响，实现图像的平滑，得到图像g(x,y),则：g(x,y)＝T[f(x,y)]，T为滤波算子；
步骤4-3、对去噪图像g(x,y)进行增强处理，增强图像的对比度，使图像更加清晰，从而得到增强图像h(x,y)。
进一步优选地，步骤4-2中的降噪处理为滤波处理，滤波算子T表示如下：
Figure BDA0003638306540000031
其中，图像的尺寸为M×N，则图像可表示为二维函数f(x,y)，x＝0,1,2,…,M-1，y＝0,1,2,…,N-1；ω(u,v)为滤波系数或者掩膜；
滤波处理中的滤波器选用均值滤波或者高斯滤波或者中值滤波或者双边滤波；其中均值滤波和高斯滤波为线性滤波，中值滤波和双边滤波为非线性滤；
若滤波器为均值滤波，此时滤波系数为：
Figure BDA0003638306540000032
其中，Mh表示滤波系数的高度，Mw表示滤波系数的宽度；
若所述的滤波器为高斯滤波，则：
Figure BDA0003638306540000033
其中，σ2为方差，k为非负整数；
若所述的滤波器为中值滤波，则有：
g(x,y)＝mid(f(x-k,y-l)) (k,l∈E)
其中，E表示滤波掩膜，k，l表示掩膜中心点到掩膜其它像素点位置的相对坐标值；
若所述的滤波器为双边滤波，则有：
Figure BDA0003638306540000034
其中，滤波系数ω是距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的乘积，距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的意义分别如下：
Figure BDA0003638306540000035
其中，σd和σr为高斯函数的标准差，此时：
Figure BDA0003638306540000041
进一步优选地，步骤4-3中的增强处理采用膨胀或者腐蚀运算形式，计算方法为：
Figure BDA0003638306540000042
其中ha(x,y)表示膨胀运算，hb(x,y)表示腐蚀运算，Rm表示卷积掩膜。
进一步优选地，步骤5中，计算机根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆位移信息的方法为：通过识别标识物之间的移动距离来识别张力平衡装置在运行过程中的液压缸活塞杆的位移变化，具体包括以下步骤：
步骤5-1、识别标记物的形状及位置信息，利用霍夫变换识别出所有的圆以及圆的圆心位置；圆心坐标为(xi,yi)，i＝0，1，2…；
步骤5-2：将得到的圆以圆心坐标的横坐标按从小到大的顺序重新排列，得到一组新的圆的队列；
步骤5-3：计算每个液压缸上相对移动和相对静止的标记物的中心距离Dm：
Figure BDA0003638306540000043
进一步优选地，步骤5中，计算机根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆位移信息的另一种方法为：通过识别张力平衡装置的整体轮廓，对比前一帧与当前帧的明显特征的位置变化，从而转化成张力平衡装置各液压缸活塞杆的位移变化，具体包括以下步骤：
步骤5-1’、获取当前帧的图像特征，以此为基准；
步骤5-2’、选取当前帧图像上特征区域，使其与下一帧图像的特征区域进行对比追踪；
步骤5-3’、确定特征区域的中心位置，得出其中心坐标；
步骤5-4’、重复步骤5-1’至步骤5-3’，得出运行过程中张力平衡装置移动的位移变化。
本发明具有如下有益效果：
本发明的检测方法能对张力平衡装置活塞杆的位置信息进行监测，进而为整个提升系统的钢丝绳调节和滚筒绳槽调整提供数据支撑；与直接在张力平衡装置液压油缸管路上安装传感器的方法相比，本发明避免了液压管路存在的液压油泄露、煤渣沉积等缺陷的影响，同时本发明的设备具有结构简单、抗干扰能力强、图像采集通过无接触的方式进行、不影响整个提升系统的整体工作等特点。
附图说明
图1是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的系统结构示意图。
图2是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的磁钢和霍尔传感器的一种优选安装方式图。
图3是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的磁钢和霍尔传感器的另一种优选安装方式图。
图4是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的视觉传感器识别图像的结构示意图。
图5是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的张力平衡装置结构示意图。
图6是本发明的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法的原理框图。
其中有：1.滚筒；2.滚筒侧壁；3.滚筒轴；4.钢丝绳；5.提升容器；6.主罐；7.副罐；8.张力平衡装置；9.霍尔传感器；10.磁钢；11.PLC；12.液压缸；13.活塞杆；14.相对静止标识物；15.相对移动标识物；16.视觉传感器；17.数据传输机构；18.计算机。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，具体包括以下步骤：
步骤1、如图1所示，矿井提升装置正常工作时，缠绕在滚筒1上的钢丝绳4牵引提升容器5做升降移动；钢丝绳4和提升容器5之间通过张力平衡装置8连接固定。
滚筒1包括滚筒侧壁2和滚筒轴3，滚筒轴3与滚筒侧壁2转动连接；滚筒侧壁2固定若干霍尔传感器9；滚筒轴3上固定若干磁钢10。磁钢10随滚筒轴3转动而做圆周运动，霍尔传感器9固定在滚筒侧壁2并保持静止；霍尔传感器9的位置位于磁钢10上方，且霍尔传感器9与磁钢10之间的距离小于霍尔传感器9的感应检测距离。当磁钢10随滚筒轴3转动而做圆周运动时会被霍尔传感器9感应识别，霍尔传感器9将输出信号持续传输至PLC 11，PLC不动作，提升容器5正常升降工作。
磁钢10的布设方式可根据实际情况变化，本发明优选两种布置方式。
第一种磁钢10的优选布置方式：如图2所示，在滚筒轴3上以圆心角角度θ为间隔均匀布置，布置的磁钢数量
Figure BDA0003638306540000061
并匹配安装两个霍尔传感器9，霍尔传感器9之间的角度间隔取
Figure BDA0003638306540000062
第二种磁钢10的优选布置方式：如图3所示，在滚筒轴3上平行布置两圈磁钢，两圈磁钢之间的距离大于磁钢之间相互不影响的最小距离；每圈磁钢以圆心角角度θ为间隔均匀布置，且相邻两圈磁钢之间错开角度β；此时
Figure BDA0003638306540000063
布置的磁钢总数
Figure BDA0003638306540000064
每一圈磁钢匹配安装一个霍尔传感器9。
步骤2、如图4所示，提升容器5包括主罐6和副罐7，主罐6和副罐7各自通过张力平衡装置8连接在同一根钢丝绳4上。
当滚筒轴3正转时，主罐6上升，霍尔传感器9的采集计数次数增加，当主罐6到达卸载位置时，滚筒轴3停止转动，没有磁钢10经过霍尔传感器9，在预设的时间内，与霍尔传感器9相连的PLC 11无法接收到霍尔传感器9的输入信号，此时张力平衡装置8到位停止，霍尔传感器共计数Q次，设矿井的深度为H，则次数每增加一次所提升的高度为：Δh＝H/Q
设卸载的时间为Tx，在提升过程中，每经过一个磁钢的时间Δt最长为Tj，设定时间阈值为T，使得Tj＜T＜Tx，则主罐所对应的张力平衡装置到位的条件如下：
Figure BDA0003638306540000065
相对应的，副罐所对应的张力平衡装置到位的条件如下：
Figure BDA0003638306540000066
步骤3、如图5所示张力平衡装置8包括液压缸12和套设在液压缸12内的活塞杆13；在每个液压缸12的顶部两边各粘贴一个相对静止标识物14，使若干液压缸上的相对静止标识物14在同一条直线上；活塞杆13的顶部固定相对移动标识物15，从而可得出相对静止标识物14与相对移动标识物15之间的中心距离。
当张力平衡装置8到位停止后，通过设置视觉传感器16持续采集张力平衡装置8的图像信息，视觉传感器16设置两个，分别对准主罐6和副罐7所对应的张力平衡装置8；视觉传感器16的安装高度满足的条件为：提升容器5到达卸载位置时，其视觉传感器16中采集的画面正好可以看到张力平衡装置8的液压缸12行程范围，相对静止标识物14和相对移动标识物15也在该画面中。
张力平衡装置8的位置信息由数据传输机构17传输至计算机18；其中数据传输机构17由信号传输线和信号接收转换装置组成。
步骤4、计算机18将视觉传感器16采集的图像画面每帧叠加，并按如下方法进行图像画面处理：
步骤4-1、将采集的图像进行灰度处理，变成灰度图像f(x,y)；
步骤4-2、对灰度图像进行降噪处理，消除或者抑制噪声对图像的影响，实现图像的平滑，得到图像g(x,y),则：g(x,y)＝T[f(x,y)]，T为滤波算子；
滤波算子T表示如下：
Figure BDA0003638306540000071
其中，图像的尺寸为M×N，则图像可表示为二维函数f(x,y)，x＝0,1,2,…,M-1，y＝0,1,2,…,N-1；ω(u,v)为滤波系数或者掩膜；
滤波处理中的滤波器选用均值滤波或者高斯滤波或者中值滤波或者双边滤波；其中均值滤波和高斯滤波为线性滤波，中值滤波和双边滤波为非线性滤；
若滤波器为均值滤波，此时滤波系数为：
Figure BDA0003638306540000072
其中，Mh表示滤波系数的高度，Mw表示滤波系数的宽度；
若所述的滤波器为高斯滤波，则：
Figure BDA0003638306540000073
其中，σ2为方差，k为非负整数；
若所述的滤波器为中值滤波，则有：
g(x,y)＝mid(f(x-k,y-l)) (k,l∈E)
其中，E表示滤波掩膜，k，l表示掩膜中心点到掩膜其它像素点位置的相对坐标值；
若所述的滤波器为双边滤波，则有：
Figure BDA0003638306540000081
其中，滤波系数ω是距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的乘积，距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的意义分别如下：
Figure BDA0003638306540000082
其中，σd和σr为高斯函数的标准差，此时：
Figure BDA0003638306540000083
步骤4-3、对去噪图像g(x,y)进行增强处理，增强图像的对比度，使图像更加清晰，从而得到增强图像h(x,y)；增强处理采用膨胀或者腐蚀运算形式，计算方法为：
Figure BDA0003638306540000084
其中ha(x,y)表示膨胀运算，hb(x,y)表示腐蚀运算，Rm表示卷积掩膜。
步骤5、计算机18根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆13移动的位置信息。计算机18包括终端服务器和终端显示器，图像的处理分析在计算机18上完成，本发明优选了两种判断识别方法。
第一种判断识别方法：通过识别标识物之间的移动距离来识别张力平衡装置在运行过程中的液压缸活塞杆的位移变化，具体包括以下步骤：
步骤5-1、识别标记物的形状及位置信息，利用霍夫变换识别出所有的圆以及圆的圆心位置；在本实施例中优选为12个，其圆心坐标为(xi,yi)，i＝0，1，2···11；
步骤5-2：将得到的圆以圆心坐标的横坐标按从小到大的顺序重新排列，得到一组新的圆的队列；
步骤5-3：计算每个液压缸上相对移动和相对静止的标记物的中心距离Dm：
Figure BDA0003638306540000085
第二种判断识别方法：通过识别张力平衡装置的整体轮廓，对比前一帧与当前帧的明显特征的位置变化，从而转化成张力平衡装置各液压缸活塞杆的位移变化，本实施例中采用光流法进行位置跟踪检测，具体包括以下步骤：
步骤5-1’、获取当前帧的图像特征，以此为基准；
步骤5-2’、选取当前帧图像上感兴趣区域，即特征比较明显的区域，使其与下一帧图像上感兴趣区域进行对比追踪；
步骤5-3’、确定感兴趣区域的中心位置，得出其中心坐标；
步骤5-4’、重复步骤5-1’至步骤5-3’，得出运行过程中张力平衡装置移动的位移变化。
步骤6、重复步骤2至步骤5，得出在预设时间内运行过程中张力平衡装置每个液压缸的活塞杆13的位移信息。
本发明的检测方法的原理框图如图6所示，可简单演示本发明的核心思想，即对张力平衡装置活塞杆的位置信息进行监测，进而为整个提升系统的钢丝绳调节和滚筒绳槽调整提供数据支撑；与直接在张力平衡装置液压油缸管路上安装传感器的方法相比，本发明避免了液压管路存在的液压油泄露、煤渣沉积等缺陷的影响，同时本发明的设备具有结构简单、抗干扰能力强、图像采集通过无接触的方式进行、不影响整个提升系统的整体工作等特点。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1、矿井提升装置正常工作时，缠绕在滚筒(1)上的钢丝绳(4)牵引提升容器(5)做升降移动；钢丝绳(4)和提升容器(5)之间通过张力平衡装置(8)连接固定；
滚筒(1)包括滚筒侧壁(2)和滚筒轴(3)，滚筒轴(3)与滚筒侧壁(2)转动连接；滚筒侧壁(2)固定若干霍尔传感器(9)；滚筒轴(3)上固定若干磁钢(10)；磁钢(10)随滚筒轴(3)转动而做圆周运动，经过霍尔传感器(9)并被霍尔传感器(9)感应识别；
步骤2、当提升容器(5)达到卸载位置，滚筒轴(3)停止转动，没有磁钢(10)经过霍尔传感器(9)，在预设的时间内，与霍尔传感器(9)相连的PLC(11)无法接收到霍尔传感器(9)的输入信号，此时张力平衡装置(8)到位停止；
步骤3、张力平衡装置(8)包括液压缸(12)和套设在液压缸(12)内的活塞杆(13)；液压缸(12)的顶部固定相对静止标识物(14)，活塞杆(13)的顶部固定相对移动标识物(15)；当张力平衡装置(8)到位停止后，通过设置视觉传感器(16)持续采集张力平衡装置(8)的图像信息，位置信息由数据传输机构(17)传输至计算机(18)；
步骤4、计算机(18)将视觉传感器(16)采集的图像画面每帧叠加，并进行图像画面处理；
步骤5、计算机(18)根据处理后的图像画面，利用相对静止标识物(14)和相对移动标识物(15)判断张力平衡装置的液压缸活塞杆(13)移动的位置信息；
步骤6、重复步骤2至步骤5，得出在预设时间内运行过程中张力平衡装置每个液压缸的活塞杆(13)的位移信息。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：提升容器(5)包括主罐(6)和副罐(7)，主罐(6)和副罐(7)各自通过张力平衡装置(8)连接在同一根钢丝绳(4)上；
视觉传感器(16)设置两个，分别对准主罐(6)和副罐(7)所对应的张力平衡装置(8)。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：磁钢(10)的布设方式为：在滚筒轴(3)上以圆心角角度θ为间隔均匀布置，布置的磁钢数量
Figure FDA0003638306530000011
4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：磁钢(10)的另一种布设方式为：在滚筒轴(3)上平行布置p圈磁钢，每圈磁钢以圆心角角度θ为间隔均匀布置，且相邻两圈磁钢之间错开角度β；其中θ＝p.β；布置的磁钢总数
Figure FDA0003638306530000012
每一圈磁钢匹配安装若干霍尔传感器(9)。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：步骤4的图像画面处理方法为：
步骤4-1、将采集的图像进行灰度处理，变成灰度图像f(x,y)；
步骤4-2、对灰度图像进行降噪处理，消除或者抑制噪声对图像的影响，实现图像的平滑，得到图像g(x,y),则：g(x,y)＝T[f(x,y)]，T为滤波算子；
步骤4-3、对去噪图像g(x,y)进行增强处理，增强图像的对比度，使图像更加清晰，从而得到增强图像h(x,y)。
6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：步骤4-2中的降噪处理为滤波处理，滤波算子T表示如下：
Figure FDA0003638306530000021
其中，图像的尺寸为M×N，则图像可表示为二维函数f(x,y)，x＝0,1,2,…,M-1，y＝0,1,2,…,N-1；ω(u,v)为滤波系数或者掩膜；
滤波处理中的滤波器选用均值滤波或者高斯滤波或者中值滤波或者双边滤波；其中均值滤波和高斯滤波为线性滤波，中值滤波和双边滤波为非线性滤；
若滤波器为均值滤波，此时滤波系数为：
Figure FDA0003638306530000022
其中，Mh表示滤波系数的高度，Mw表示滤波系数的宽度；
若所述的滤波器为高斯滤波，则：
Figure FDA0003638306530000023
其中，σ2为方差，k为非负整数；
若所述的滤波器为中值滤波，则有：
g(x,y)＝mid(f(x-k,y-l)) (k,l∈E)
其中，E表示滤波掩膜，k，l表示掩膜中心点到掩膜其它像素点位置的相对坐标值；
若所述的滤波器为双边滤波，则有：
Figure FDA0003638306530000024
其中，滤波系数ω是距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的乘积，距离掩膜系数d和灰度值掩膜系数r的意义分别如下：
Figure FDA0003638306530000031
其中，σd和σr为高斯函数的标准差，此时：
Figure FDA0003638306530000032
7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：步骤4-3中的增强处理采用膨胀或者腐蚀运算形式，计算方法为：
Figure FDA0003638306530000033
其中ha(x,y)表示膨胀运算，hb(x,y)表示腐蚀运算，Rm表示卷积掩膜。
8.根据权利要求1所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：步骤5中，计算机根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆位移信息的方法为：通过识别标识物之间的移动距离来识别张力平衡装置在运行过程中的液压缸活塞杆的位移变化，具体包括以下步骤：
步骤5-1、识别标记物的形状及位置信息，利用霍夫变换识别出所有的圆以及圆的圆心位置；圆心坐标为(xi,yi)，i＝0，1，2···；
步骤5-2：将得到的圆以圆心坐标的横坐标按从小到大的顺序重新排列，得到一组新的圆的队列；
步骤5-3：计算每个液压缸上相对移动和相对静止的标记物的中心距离Dm：
Figure FDA0003638306530000034
9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的张力平衡装置位移检测方法，其特征在于：步骤5中，计算机根据处理后的图像画面，利用标识物判断张力平衡装置的液压缸活塞杆位移信息的另一种方法为：通过识别张力平衡装置的整体轮廓，对比前一帧与当前帧的明显特征的位置变化，从而转化成张力平衡装置各液压缸活塞杆的位移变化，具体包括以下步骤：
步骤5-1’、获取当前帧的图像特征，以此为基准；
步骤5-2’、选取当前帧图像上特征区域，使其与下一帧图像的特征区域进行对比追踪；
步骤5-3’、确定特征区域的中心位置，得出其中心坐标；
步骤5-4’、重复步骤5-1’至步骤5-3’，得出运行过程中张力平衡装置移动的位移变化。
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