CN115159029B - 基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统及监测方法，涉及输送链条视觉监测技术领域，包括齿轮工况检测模块、链条工况检测模块和工况分析及预警模块，所述齿轮工况检测模块包括主动齿轮标识单元、第一视觉摄像头、从动齿轮标识单元和第二视觉摄像头，所述主动齿轮标识单元设置在主动齿轮的外表面。本发明通过各个标识单元的运动轨迹就能精准地反映各个标识部件的运动轨迹，工况分析及预警模块根据各个标识单元的运动轨迹进行深度分析就可以进行对应部件工况的判定，运算速度快，能精准地反映链条输送机的重要部件主动齿轮、从动齿轮和输送链条的实时工况，并对工况进行实时显示及报警处理。

Description

基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统及监测方法

技术领域

本发明涉及输送链条视觉监测技术领域，尤其是涉及基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统及监测方法。

背景技术

链条输送线也可称为链条线。链条输送线是以输送链条作为牵引和承载体进行物料输送的设备，输送链条可以采用普通的套筒滚子输送链，也可采用其他各种特种输送链条。链条输送线主要输送托盘、大型周转箱等。

链条输送机是矿山机械输送粉状、粒状物料的常用设备。链条输送机是生产线的关键设备，具有连续运行等特点。在实际运行中经常出现输送能力降低、输送链条下降、堵塞等故障。

由于矿山机械输送的矿石等物料重量大的原因，一旦出现了输送能力下降的问题却没有及时发现，那么在出现输送物料重量较大的情况下，就很有可能导致链条出现滑落的情况，轻则导致输送物料的抖落，更严重情况是物料滚落导致人身安全生产事故，因此对于输送链条的工况监测就尤为重要。

目前，对于输送链条的工况监测主要依赖维修人员的定期设备检修，或者是出了故障维修人员进行维修，这种定期的设备检修不能及时发现输送能力不足的“亚健康”工况，不能及时对输送链条进行针对性的维护，不能降低在出现输送能力降低等工况时带来的生产安全风险。

发明内容

为了解决输送链条工况监测和故障报警的问题，本发明提供基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统及监测方法。

为了解决现有技术的上述问题，本发明采用如下的技术方案：

基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，包括齿轮工况检测模块、链条工况检测模块和工况分析及预警模块，所述齿轮工况检测模块包括主动齿轮标识单元、第一视觉摄像头、从动齿轮标识单元和第二视觉摄像头，所述主动齿轮标识单元设置在主动齿轮的外表面，所述第一视觉摄像头通过支架固定安装在主动齿轮外侧，用于拍摄主动齿轮标识单元，所述从动齿轮标识单元设置在从动齿轮的外表面，所述第二视觉摄像头通过支架固定安装在从动齿轮外侧，用于拍摄从动齿轮标识单元，所述链条工况检测模块包括链条标识单元和第三视觉摄像头，所述链条标识单元设置在输送链条的外表面，所述第三视觉摄像头通过支架固定安装在输送链条的壳体上，用于拍摄输送链条的中部位置，所述工况分析及预警模块分别与第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头通信电连接，工况分析及预警模块根据第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头的拍摄内容，对输送链条的工况进行显示。

通过上述技术方案，第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头分别拍摄主动齿轮标识单元、从动齿轮标识单元和链条标识单元的运动轨迹，由于主动齿轮标识单元、从动齿轮标识单元和链条标识单元分别设置在各自标识部件的外表面，这种标识方法，更加有利于后续视频画面处理中对于运动轨迹的精准抓取，各个标识单元的运动轨迹就能精准地反映各个标识部件的运动轨迹，工况分析及预警模块根据各个标识单元的运动轨迹进行深度分析就可以进行对应部件工况的判定，运算速度快，能精准地反映主动齿轮、从动齿轮和输送链条的实时工况，并对工况进行实时显示。

进一步，所述主动齿轮标识单元是至少一个A单色贴纸，所述A单色贴纸粘贴在主动齿轮的外表面，第一视觉摄像头拍摄A单色贴纸的运动轨迹画面，所述从动齿轮标识单元是至少一个B单色贴纸，所述B单色贴纸粘贴在从动齿轮的外表面，第二视觉摄像头拍摄B单色贴纸的运动轨迹画面，所述链条标识单元是至少一个C单色贴纸，所述C单色贴纸粘贴在输送链条的外表面，C单色贴纸跟随输送链条运动到主动齿轮和从动齿轮之间的中部位置时，第三视觉摄像头拍摄C单色贴纸的运动轨迹画面。

通过上述技术方案，采用单色贴纸分别作为主动齿轮、从动齿轮和输送链条的标识块，各个视觉摄像头拍摄后的画面更容易进行标识块的抓取识别，避免杂项物体的干扰，大大提高整个工况运算速度。

进一步，所述A单色贴纸和B单色贴纸均是圆形单色贴纸，所述主动齿轮标识单元是四个A单色贴纸，四个A单色贴纸环形阵列式粘贴在主动齿轮的外表面，且四个A单色贴纸圆心与主动齿轮圆心距离均为主动齿轮的齿顶圆半径的一半，所述从动齿轮标识单元是四个B单色贴纸，四个B单色贴纸环形阵列式粘贴在从动齿轮的外表面，且四个B单色贴纸圆心与从动齿轮圆心距离均为从动齿轮的齿顶圆半径的一半，所述C单色贴纸是矩形单色贴纸，所述链条标识单元是两个C单色贴纸，两个C单色贴纸粘贴在输送链条的外表面，且两个C单色贴纸将输送链条分成等长的两段。

通过上述技术方案，A单色贴纸和B单色贴纸采用圆形单色贴纸，主动齿轮或从动齿轮在正常工作过程中，其表面上的任何一个点理论上都是进行圆形轨迹运动，采用圆形单色贴纸能更好地进行后续的轨迹分析，数量采用四个，这样在主动齿轮或从动齿轮运动四分之一圈时，四个A单色贴纸和四个B单色贴纸的运动轨迹叠加就能形成一个整圆，这样就能更快速地进行轨迹分析，C单色贴纸采用矩形是因为输送链条的每个链节在经过主动齿轮和从动齿轮之间的中间位置时理论上是直线运行的，矩形能够便于后续进行轨迹分析。

进一步，所述A单色贴纸的颜色是与主动齿轮外表面色差值大于3的纯色，B单色贴纸的颜色是与从动齿轮外表面色差值大于3的纯色，C单色贴纸的颜色是与输送链条外表面色差值大于3的纯色。

通过上述技术方案，各个贴纸与对应的部件的色差值大于3，便于后续对贴纸的视觉跟踪处理，视频跟踪运算处理速度更快。

进一步，所述A单色贴纸的颜色是红色、绿色或黄色中的一种，B单色贴纸是红色、绿色或黄色中的一种，C单色贴纸的颜色是红色、绿色或黄色中的一种。

通过上述技术方案，由于链条输送机各个部件的表面颜色一般为铁褐色，矿石的颜色也近似铁褐色或者黑色，将A单色贴纸、B单色贴纸和C单色贴纸的颜色设置为红色、绿色或黄色，便于后续对贴纸的视觉跟踪处理，视频跟踪运算处理速度更快。

进一步，所述工况分析及预警模块包括视觉服务器、电脑、开关量输出模块和声光报警器，所述视觉服务器的视频输入口分别通过视频线与第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头通信电连接，所述视觉服务器的视频输出接口通过视频线与电脑通信电连接，所述电脑通过开关量输出模块控制声光报警器的开关。

通过上述技术方案，视觉服务器可以实现对第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头拍摄的画面进行色块抓取、轨迹追踪等功能，便于后续电脑对处理后的画面进行深度运算判断各个部件的工况。

本发明还公开了一种采用上述基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，第一视觉摄像头、第二视觉摄像头和第三视觉摄像头实时将拍摄画面传输给视觉服务器；

步骤2，视觉服务器对第一视觉摄像头拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器将逐帧画面及时间线数据传输给电脑，电脑运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的A单色贴纸进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当主动齿轮转动四分之一圈时，四个A单色贴纸形成的轨迹组成一个主动齿轮标识圆；

视觉服务器对第二视觉摄像头拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器将逐帧画面及时间线数据传输给电脑，电脑运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的B单色贴纸进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当从动齿轮转动四分之一圈时，四个B单色贴纸形成的轨迹组成一个从动齿轮标识圆；

视觉服务器对第三视觉摄像头拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器将逐帧画面及时间线数据传输给电脑，电脑运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对C单色贴纸进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，矩形的C单色贴纸做线条处理，线条长度为C单色贴纸沿输送链条方向的边长，分别跟踪线条两个端点，按照时间线形成两条运动轨迹，分别标识为第一轨迹和第二轨迹，同一时间段，另一个C单色贴纸的画面进行同样处理后标识为第三轨迹和第四轨迹；

步骤3，设定圆度阈值s，电脑运行图形处理软件，主动齿轮标识圆的外圆圆度值为Rv1，当Rv1＜s时，电脑的显示器显示主动齿轮的工况良好，当s≤Rv1＜2s时，电脑的显示器显示主动齿轮的工况较差，提示检修主动齿轮，当Rv1≥2s时，电脑的显示器显示主动齿轮工况极差，并通过开关量输出模块控制声光报警器报警；

从动齿轮标识圆的外圆圆度值为Rv2，当Rv2＜s时，电脑的显示器显示从动齿轮的工况良好，当s≤Rv2＜2s时，电脑的显示器显示从动齿轮的工况较差，提示检修从动齿轮，当Rv1≥2s时，电脑的显示器显示从动齿轮工况极差，并通过开关量输出模块控制声光报警器报警；

设定交并比阈值x，电脑运行图形处理软件计算第一轨迹和第二轨迹的交并比IOU1，计算第三轨迹和第四轨迹的交并比IOU2，当IOU1≥x，且IOU2≥x时，电脑的显示器显示输送链条的工况良好，当IOU1和IOU2的其中只有一个的值小于x时，电脑的显示器显示输送链条的工况较差，当IOU1和IOU2的值均小于x时，电脑的显示器显示输送链条的工况极差，并通过开关量输出模块控制声光报警器报警。

进一步，圆度阈值s的值为0.03-0.05。

进一步，所述交并比阈值x为0.85-0.95。

通过上述技术方案，能够快速地对链条输送机的重要部件主动齿轮、从动齿轮和输送链条的实时工况进行判断显示，当任意一个部件工况极差时，会通过声光报警器提醒维修人员尽快进行维修处理，维修人员只需定期观看电脑的显示器即可准确地对链条输送机的重要部件工况完全了解，大大提高了检修效率，减少因为维修不及时导致的事故。

本发明的有益技术效果：

本发明提供基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，通过各个标识单元的运动轨迹就能精准地反映各个标识部件的运动轨迹，工况分析及预警模块根据各个标识单元的运动轨迹进行深度分析就可以进行对应部件工况的判定，运算速度快，能精准地反映链条输送机的重要部件主动齿轮、从动齿轮和输送链条的实时工况，并对工况进行实时显示及报警处理。

附图说明

图1是本发明各个标识单元的安装示意图；

图2是本发明连接原理示意图；

图3是本发明具体实施例的主动齿轮标识圆效果图；

图4是本发明具体实施例的从动齿轮标识圆效果图。

附图标记记录如下：1、主动齿轮；2、从动齿轮；3、输送链条；4、第一视觉摄像头；5、第二视觉摄像头；6、第三视觉摄像头；71、A单色贴纸；72、B单色贴纸；73、C单色贴纸；81、视觉服务器；82、电脑；83、开关量输出模块；84、声光报警器；100、主动齿轮标识圆；101、从动齿轮标识圆。

具体实施方式

以下结合附图1－附图4对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统。

参照图1－图4，基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，包括齿轮工况检测模块、链条工况检测模块和工况分析及预警模块，齿轮工况检测模块包括主动齿轮标识单元、第一视觉摄像头4、从动齿轮标识单元和第二视觉摄像头5，主动齿轮标识单元设置在主动齿轮1的外表面，第一视觉摄像头4通过支架固定安装在主动齿轮1外侧，用于拍摄主动齿轮标识单元，从动齿轮标识单元设置在从动齿轮2的外表面，第二视觉摄像头5通过支架固定安装在从动齿轮2外侧，用于拍摄从动齿轮标识单元，链条工况检测模块包括链条标识单元和第三视觉摄像头6，链条标识单元设置在输送链条3的外表面，所述第三视觉摄像头6通过支架固定安装在输送链条3的壳体上，用于拍摄输送链条3的中部位置，工况分析及预警模块分别与第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6通信电连接，工况分析及预警模块根据第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6的拍摄内容，对输送链条3的工况进行显示。

第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6分别拍摄主动齿轮标识单元、从动齿轮标识单元和链条标识单元的运动轨迹，由于主动齿轮标识单元、从动齿轮标识单元和链条标识单元分别设置在各自标识部件的外表面，这种标识方法，更加有利于后续视频画面处理中对于运动轨迹的精准抓取，各个标识单元的运动轨迹就能精准地反映各个标识部件的运动轨迹，工况分析及预警模块根据各个标识单元的运动轨迹进行深度分析就可以进行对应部件工况的判定，运算速度快，能精准地反映主动齿轮1、从动齿轮2和输送链条3的实时工况，并对工况进行实时显示。

主动齿轮标识单元是至少一个A单色贴纸71，A单色贴纸71粘贴在主动齿轮1的外表面，第一视觉摄像头4拍摄A单色贴纸71的运动轨迹画面，从动齿轮标识单元是至少一个B单色贴纸72，B单色贴纸72粘贴在从动齿轮2的外表面，第二视觉摄像头5拍摄B单色贴纸72的运动轨迹画面，链条标识单元是至少一个C单色贴纸73，C单色贴纸73粘贴在输送链条3的外表面，C单色贴纸73跟随输送链条3运动到主动齿轮1和从动齿轮2之间的中部位置时，第三视觉摄像头6拍摄C单色贴纸73的运动轨迹画面。

采用单色贴纸分别作为主动齿轮1、从动齿轮2和输送链条3的标识块，各个视觉摄像头拍摄后的画面更容易进行标识块的抓取识别，避免杂项物体的干扰，大大提高整个工况运算速度。

A单色贴纸71和B单色贴纸72均是圆形单色贴纸，主动齿轮标识单元是四个A单色贴纸71，四个A单色贴纸71环形阵列式粘贴在主动齿轮1的外表面，且四个A单色贴纸71圆心与主动齿轮1圆心距离均为主动齿轮1的齿顶圆半径的一半，从动齿轮标识单元是四个B单色贴纸72，四个B单色贴纸72环形阵列式粘贴在从动齿轮2的外表面，且四个B单色贴纸72圆心与从动齿轮2圆心距离均为从动齿轮2的齿顶圆半径的一半，C单色贴纸73是矩形单色贴纸，链条标识单元是两个C单色贴纸73，两个C单色贴纸73粘贴在输送链条3的外表面，且两个C单色贴纸73将输送链条3分成等长的两段。

A单色贴纸71和B单色贴纸72采用圆形单色贴纸，主动齿轮1或从动齿轮2在正常工作过程中，其表面上的任何一个点理论上都是进行圆形轨迹运动，采用圆形单色贴纸能更好地便于后续的轨迹分析，数量采用四个，这样在主动齿轮1或从动齿轮2运动四分之一圈时，四个A单色贴纸71和四个B单色贴纸72的运动轨迹叠加就能形成一个整圆，这样就能更快速地进行轨迹分析，C单色贴纸73采用矩形是因为输送链条3的每个链节在经过主动齿轮1和从动齿轮2的中间位置时理论上是直线运行的，矩形能够便于后续进行轨迹分析。

A单色贴纸71的颜色是与主动齿轮1外表面色差值大于3的纯色，B单色贴纸72的颜色是与从动齿轮2外表面色差值大于3的纯色，C单色贴纸73的颜色是与输送链条3外表面色差值大于3的纯色。

各个贴纸与对应的部件的色差值大于3，便于后续对贴纸的视觉跟踪处理，视频跟踪运算处理速度更快。

所述A单色贴纸71的颜色是红色、绿色或黄色中的一种，B单色贴纸72是红色、绿色或黄色中的一种，C单色贴纸73的颜色是红色、绿色或黄色中的一种。

由于链条输送机各个部件的表面颜色一般为铁褐色，矿石的颜色也近似铁褐色或者黑色，将A单色贴纸71、B单色贴纸72和C单色贴纸73的颜色设置为红色、绿色或黄色，便于后续对贴纸的视觉跟踪处理，视频跟踪运算处理速度更快。

工况分析及预警模块包括视觉服务器81、电脑82、开关量输出模块83和声光报警器84，视觉服务器81的视频输入口分别通过视频线与第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6通信电连接，视觉服务器81的视频输出接口通过视频线与电脑82通信电连接，电脑82通过开关量输出模块83控制声光报警器84的开关。

视觉服务器81可以实现对第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6拍摄的画面进行色块抓取，轨迹追踪等功能，便于后续电脑82对处理后的画面进行深度运算判断各个部件的工况。

采用上述基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，第一视觉摄像头4、第二视觉摄像头5和第三视觉摄像头6实时将拍摄画面传输给视觉服务器81；

步骤2，视觉服务器81对第一视觉摄像头4拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器81将逐帧画面及时间线数据传输给电脑82，电脑82运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的A单色贴纸71进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当主动齿轮1转动四分之一圈时，四个A单色贴纸71形成的轨迹组成一个主动齿轮标识圆100；

视觉服务器81对第二视觉摄像头5拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器81将逐帧画面及时间线数据传输给电脑82，电脑82运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的B单色贴纸72进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当从动齿轮2转动四分之一圈时，四个B单色贴纸72形成的轨迹组成一个从动齿轮标识圆101；

视觉服务器81对第三视觉摄像头6拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器81将逐帧画面及时间线数据传输给电脑82，电脑82运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对C单色贴纸73进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，矩形的C单色贴纸73做线条处理，线条长度为C单色贴纸73沿输送链条3方向的边长，分别跟踪线条两个端点，按照时间线形成两条运动轨迹，分别标识为第一轨迹和第二轨迹，同一时间段，另一个C单色贴纸73的画面进行同样处理后标识为第三轨迹和第四轨迹；

步骤3，设定圆度阈值s，电脑82运行图形处理软件，主动齿轮标识圆100的外圆圆度值为Rv1，当Rv1＜s时，电脑82的显示器显示主动齿轮1的工况良好，当s≤Rv1＜2s时，电脑82的显示器显示主动齿轮1的工况较差，提示检修主动齿轮1，当Rv1≥2s时，电脑82的显示器显示主动齿轮1工况极差，并通过开关量输出模块83控制声光报警器84报警；

从动齿轮标识圆101的外圆圆度值为Rv2，当Rv2＜s时，电脑82的显示器显示从动齿轮2的工况良好，当s≤Rv2＜2s时，电脑82的显示器显示从动齿轮2的工况较差，提示检修从动齿轮2，当Rv1≥2s时，电脑82的显示器显示从动齿轮2工况极差，并通过开关量输出模块83控制声光报警器84报警；

设定交并比阈值x，电脑82运行图形处理软件计算第一轨迹和第二轨迹的交并比IOU1，计算第三轨迹和第四轨迹的交并比IOU2，当IOU1≥x，且IOU2≥x时，电脑82的显示器显示输送链条3的工况良好，当IOU1和IOU2的其中只有一个的值小于x时，电脑82的显示器显示输送链条3的工况较差，当IOU1和IOU2的值均小于x时，电脑82的显示器显示输送链条3的工况极差，并通过开关量输出模块83控制声光报警器84报警。

圆度阈值s的值为0.03-0.05。

交并比阈值x为0.85-0.95。

本发明实施例基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的实施原理为：

在具体的煤炭井下链条输送机的工况监测应用场景下，链条输送机及运输物料均颜色较暗，A单色贴纸71、B单色贴纸72和C单色贴纸73的颜色设置为绿色。

当前场景下，输送链条3运行时间较长没有进行维护，输送链条3长度过长导致涨紧度较差，这种情况下输送链条3与主动齿轮1的配合间隙变大，导致输送能力下降，

在某个时间节点，电脑82运行图形处理软件，这里具体是PYTHON3环境下的scikitimage插件，主动齿轮标识圆100的外圆圆度值Rv1=0.08，参见图3，这里圆度阈值s设置为0.05，此时Rv1位于0.05到0.10之间，电脑82的显示器显示主动齿轮1工况较差；

从动齿轮标识圆101的外圆圆度值Rv2=0.04，参见图4，此时Rv2小于0.05，电脑82的显示器显示从动齿轮2工况良好；

第一轨迹和第二轨迹的交并比IOU1=0.8，第三轨迹和第四轨迹的交并比IOU2=0.75，交并比阈值x设定为0.85，此时IOU1和IOU2均小于0.85，电脑82的显示器显示输送链条3的工况极差，并通过开关量输出模块83控制声光报警器84报警。

工作人员得到报警信号，第一时间赶过来进行维修，对主动齿轮1进行更换，经过研判输送链条3变长在安全范围内，通过涨紧机构调整了主动齿轮1和从动齿轮2的间距，使得链条输送机整体的工况恢复良好。

以上均为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：包括齿轮工况检测模块、链条工况检测模块和工况分析及预警模块，所述齿轮工况检测模块包括主动齿轮标识单元、第一视觉摄像头（4）、从动齿轮标识单元和第二视觉摄像头（5），所述主动齿轮标识单元设置在主动齿轮（1）的外表面，所述第一视觉摄像头（4）通过支架固定安装在主动齿轮（1）外侧，用于拍摄主动齿轮标识单元，所述从动齿轮标识单元设置在从动齿轮（2）的外表面，所述第二视觉摄像头（5）通过支架固定安装在从动齿轮（2）外侧，用于拍摄从动齿轮标识单元，所述链条工况检测模块包括链条标识单元和第三视觉摄像头（6），所述链条标识单元设置在输送链条（3）的外表面，所述第三视觉摄像头（6）通过支架固定安装在输送链条（3）的壳体上，用于拍摄输送链条（3）的中部位置，所述工况分析及预警模块分别与第一视觉摄像头（4）、第二视觉摄像头（5）和第三视觉摄像头（6）通信电连接，工况分析及预警模块根据第一视觉摄像头（4）、第二视觉摄像头（5）和第三视觉摄像头（6）的拍摄内容，对输送链条（3）的工况进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：所述主动齿轮标识单元是至少一个A单色贴纸（71），所述A单色贴纸（71）粘贴在主动齿轮（1）的外表面，第一视觉摄像头（4）拍摄A单色贴纸（71）的运动轨迹画面，所述从动齿轮标识单元是至少一个B单色贴纸（72），所述B单色贴纸（72）粘贴在从动齿轮（2）的外表面，第二视觉摄像头（5）拍摄B单色贴纸（72）的运动轨迹画面，所述链条标识单元是至少一个C单色贴纸（73），所述C单色贴纸（73）粘贴在输送链条（3）的外表面，C单色贴纸（73）跟随输送链条（3）运动到主动齿轮（1）和从动齿轮（2）之间的中部位置时，第三视觉摄像头（6）拍摄C单色贴纸（73）的运动轨迹画面。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：所述A单色贴纸（71）和B单色贴纸（72）均是圆形单色贴纸，所述主动齿轮标识单元是四个A单色贴纸（71），四个A单色贴纸（71）环形阵列式粘贴在主动齿轮（1）的外表面，且四个A单色贴纸（71）圆心与主动齿轮（1）圆心距离均为主动齿轮（1）的齿顶圆半径的一半，所述从动齿轮标识单元是四个B单色贴纸（72），四个B单色贴纸（72）环形阵列式粘贴在从动齿轮（2）的外表面，且四个B单色贴纸（72）圆心与从动齿轮（2）圆心距离均为从动齿轮（2）的齿顶圆半径的一半，所述C单色贴纸（73）是矩形单色贴纸，所述链条标识单元是两个C单色贴纸（73），两个C单色贴纸（73）粘贴在输送链条（3）的外表面，且两个C单色贴纸（73）将输送链条（3）分成等长的两段。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：所述A单色贴纸（71）的颜色是与主动齿轮（1）外表面色差值大于3的纯色，所述B单色贴纸（72）的颜色是与从动齿轮（2）外表面色差值大于3的纯色，所述C单色贴纸（73）的颜色是与输送链条（3）外表面色差值大于3的纯色。

5.根据权利要求4所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：所述A单色贴纸（71）的颜色是红色、绿色或黄色中的一种，B单色贴纸（72）是红色、绿色或黄色中的一种，C单色贴纸（73）的颜色是红色、绿色或黄色中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统，其特征在于：所述工况分析及预警模块包括视觉服务器（81）、电脑（82）、开关量输出模块（83）和声光报警器（84），所述视觉服务器（81）的视频输入口分别通过视频线与第一视觉摄像头（4）、第二视觉摄像头（5）和第三视觉摄像头（6）通信电连接，所述视觉服务器（81）的视频输出接口通过视频线与电脑（82）通信电连接，所述电脑（82）通过开关量输出模块（83）控制声光报警器（84）的开关。

7.采用权利要求1-6任一所述的基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，第一视觉摄像头（4）、第二视觉摄像头（5）和第三视觉摄像头（6）实时将拍摄画面传输给视觉服务器（81）；

步骤2，视觉服务器（81）对第一视觉摄像头（4）拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器（81）将逐帧画面及时间线数据传输给电脑（82），电脑（82）运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的A单色贴纸（71）进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当主动齿轮（1）转动四分之一圈时，四个A单色贴纸（71）形成的轨迹组成一个主动齿轮标识圆（100）；

视觉服务器（81）对第二视觉摄像头（5）拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器（81）将逐帧画面及时间线数据传输给电脑（82），电脑（82）运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对圆形的B单色贴纸（72）进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，当从动齿轮（2）转动四分之一圈时，四个B单色贴纸（72）形成的轨迹组成一个从动齿轮标识圆（101）；

视觉服务器（81）对第三视觉摄像头（6）拍摄视频流进行逐帧处理，并按时间线进行排序，视觉服务器（81）将逐帧画面及时间线数据传输给电脑（82），电脑（82）运行图形处理软件，遍历每帧画面图片对C单色贴纸（73）进行追踪抓取，其余部分做纯白色背景处理，矩形的C单色贴纸（73）做线条处理，线条长度为C单色贴纸（73）沿输送链条（3）方向的边长，分别跟踪线条两个端点，按照时间线形成两条运动轨迹，分别标识为第一轨迹和第二轨迹，同一时间段，另一个C单色贴纸（73）的画面进行同样处理后标识为第三轨迹和第四轨迹；

步骤3，设定圆度阈值s，电脑（82）运行图形处理软件，主动齿轮标识圆（100）的外圆圆度值为Rv1，当Rv1＜s时，电脑（82）的显示器显示主动齿轮（1）的工况良好，当s≤Rv1＜2s时，电脑（82）的显示器显示主动齿轮（1）的工况较差，提示检修主动齿轮（1），当Rv1≥2s时，电脑（82）的显示器显示主动齿轮（1）工况极差，并通过开关量输出模块（83）控制声光报警器（84）报警；

从动齿轮标识圆（101）的外圆圆度值为Rv2，当Rv2＜s时，电脑（82）的显示器显示从动齿轮（2）的工况良好，当s≤Rv2＜2s时，电脑（82）的显示器显示从动齿轮（2）的工况较差，提示检修从动齿轮（2），当Rv1≥2s时，电脑（82）的显示器显示从动齿轮（2）工况极差，并通过开关量输出模块（83）控制声光报警器（84）报警；

设定交并比阈值x，电脑（82）运行图形处理软件计算第一轨迹和第二轨迹的交并比IOU1，计算第三轨迹和第四轨迹的交并比IOU2，当IOU1≥x，且IOU2≥x时，电脑（82）的显示器显示输送链条（3）的工况良好，当IOU1和IOU2的其中只有一个的值小于x时，电脑（82）的显示器显示输送链条（3）的工况较差，当IOU1和IOU2的值均小于x时，电脑（82）的显示器显示输送链条（3）的工况极差，并通过开关量输出模块（83）控制声光报警器（84）报警。

8.根据权利要求7所述基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的监测方法，其特征在于：圆度阈值s的值为0.03-0.05。

9.根据权利要求7所述基于机器视觉的输送链条工况监测预警系统的监测方法，其特征在于：交并比阈值x为0.85-0.95。

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