CN214122994U - 基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，属于煤矿井下设备技术领域。包括标准参照件、机尾影像获取装置及影像处理装置，标准参照件固定设置于皮带机机尾上，机尾影像获取装置用于获取皮带机机尾的位置影像信息，影像处理装置电性连接机尾影像获取装置，用于接收位置影像信息，并对位置影像信息进行处理，获得位置偏移度信息，并根据位置偏移度信息，输出控制指令信号。通过智能仪表对煤矿井下皮带机机尾偏移状态的监控，解放劳动力，提高作业效率，克服人工监控的主观性。设置标准参照件，使机尾影像获取装置得到的位置影像信息的可识别性、可对比性大幅度提高，从而提高对皮带机机尾偏移状态判断的准确性。

Description

基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统

技术领域

本实用新型属于煤矿井下设备技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统。

背景技术

皮带机是煤矿井下关键的转运设备之一，受煤矿井下复杂作业环境影像，在使用过程中，皮带机位置容易发生偏移，导致皮带偏移，影响煤矿井下设备的正常运行，引起设备故障。目前，多依靠现场操作人员依据肉眼判断皮带机偏移状况，并加以调整，这种判断方式不仅具有较大的主观性，在皮带机偏移量较小时，无法及时发现，同时，工作效率低，无法解放劳动力，无法满足现阶段煤矿井下智能化、自动化的需求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，以解决现有技术中人工判断皮带机偏移状况时存在的主观性强，发现不及时，效率低，无法满足煤矿井下智能化、自动化的需求的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，包括：

标准参照件，所述标准参照件固定设置于皮带机机尾上；

机尾影像获取装置，所述机尾影像获取装置用于获取皮带机机尾及所述标准参照件的位置影像信息；以及

影像处理装置，所述影像处理装置电性连接所述机尾影像获取装置，用于接收位置影像信息，并对位置影像信息进行处理，获得位置偏移度信息，并根据位置偏移度信息，输出控制指令信号。

优选地，所述基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统还包括偏移预警装置，所述偏移预警装置电性连接所述影像处理装置，用于根据控制指令信号，发出预警信号。

优选地，所述基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统还包括机尾位置控制装置，所述机尾位置控制装置电性连接所述影像处理装置，用于根据控制指令信号，调整皮带机机尾位置。

优选地，所述机尾影像获取装置包括激光光源模块及激光成像模块，所述激光光源模块用于发射激光光源，所述激光成像模块用于形成位置影像。

优选地，所述机尾影像获取装置为双目摄像机。

优选地，所述机尾影像获取装置还包括安装架，所述安装架设置于皮带机机尾附近，所述机尾影像获取装置安装于所述安装架上。

优选地，所述机尾影像获取装置与所述影像处理装置通过图像信号传输线路连接。

优选地，所述影像处理装置包括位置影像信息接收模块、偏移识别模块及控制信号输出模块，所述位置影像信息接收模块用于接收位置影像信息；所述偏移识别模块用于根据位置影像信息，识别机尾偏移度；所述控制信号输出模块用于根据机尾偏移度，输出预警控制信号或机尾位置控制信号。

优选地，所述偏移识别模块包括偏移量获取单元及偏移判断单元，所述偏移量获取单元用于根据位置影像信息和预存的标准位置信息，获取皮带机偏移量；所述偏移判断单元用于比较皮带机偏移量与预设的偏移量阈值，并根据比较结果，生成控制信号。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其有益效果是：在皮带机机尾设置标准参照件，通过机尾影像获取装置获取皮带机机尾及标准参照件的位置影像信息，并上传至影像处理装置，通过对位置影像信息进行处理，判断皮带机机尾偏移状态，并输出控制信号，提醒操作人员及时对皮带机机尾进行调整，或直接控制皮带机机尾控制系统进行自调整。一方面，通过智能仪表对煤矿井下皮带机机尾偏移状态的监控，解放劳动力，提高作业效率，克服人工监控的主观性，及时发现及时调整，有利于煤矿进行设备的智能化、自动化运行。另一方面，设置标准参照件，使所述机尾影像获取装置得到的位置影像信息的可识别性、可对比性大幅度提高，从而提高了对皮带机机尾偏移状态判断的准确性，降低煤矿进行复杂的作业环境对皮带机机尾偏移状态判断准确性的影响。

附图说明

图1是基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统的结构示意图。

图2是基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统的功能示意图。

图中：基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统10、皮带机20、标准参照件100、机尾影像获取装置200、安装架210、影像处理装置300、位置影像信息接收模块310、偏移识别模块320、偏移量获取单元321、偏移判断单元322、控制信号输出模块330、偏移预警装置400、机尾位置控制装置500。

具体实施方式

以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1与图2，一具体实施方式中，一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统10，用于实时监控并及时调整煤矿井下皮带机20的偏移状况，包括：标准参照件100、机尾影像获取装置200及影像处理装置300，所述标准参照件100固定设置于皮带机20机尾上，所述机尾影像获取装置200用于获取皮带机20机尾及所述标准参照件100的位置影像信息，所述影像处理装置300电性连接所述机尾影像获取装置200，用于接收位置影像信息，并对位置影像信息进行处理，获得位置偏移度信息，并根据位置偏移度信息，输出控制指令信号。

例如，所述标准参照件100为具有高识别度的标志物，例如带有颜色的指示牌、发出亮光的指示灯等，以能够在成像后，突出该位置指示。所述机尾影像获取装置200为一具有图像传输功能的摄像机，以能够将获取得到的位置影像信息上传至所述影像处理装置300，作为优选，所述机尾影像获取装置200为双目摄像机。进一步地，所述机尾影像获取装置200包括激光光源模块及激光成像模块，所述激光光源模块用于发射激光光源，所述激光成像模块用于形成位置影像，以能够通过激光成像，获取清晰度高、可识别性强的位置影像信息。同时，激光成像穿透力强，不受外界光源影像，成像稳定性高，成像效果好。

在皮带机20机尾设置标准参照件，通过机尾影像获取装置200获取皮带机20机尾及标准参照件100的位置影像信息，并上传至影像处理装置300，通过对位置影像信息进行处理，判断皮带机20机尾偏移状态，并输出控制信号，提醒操作人员及时对皮带机机尾进行调整，或直接控制皮带机20机尾控制系统进行自调整。一方面，通过智能仪表对煤矿井下皮带机机20尾偏移状态的监控，解放劳动力，提高作业效率，克服人工监控的主观性，及时发现及时调整，有利于煤矿进行设备的智能化、自动化运行。另一方面，设置标准参照件100，使所述机尾影像获取装置200得到的位置影像信息的可识别性、可对比性大幅度提高，从而提高了对皮带机20机尾偏移状态判断的准确性，降低煤矿进行复杂的作业环境对皮带机20机尾偏移状态判断准确性的影响。

一实施例中，所述基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统10还包括偏移预警装置400，所述偏移预警装置400电性连接所述影像处理装置300，用于根据控制指令信号，发出预警信号。所述偏移预警装置400可以是声光报警器，设置与作业现场或携带于操作人员身上，以能够在所述影像处理装置300识别到皮带机20机尾发生偏移后，及时发出报警信号，警醒操作人员及时对皮带机20进行调整。

作为优选，所述基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统10还包括机尾位置控制装置500，所述机尾位置控制装置500电性连接所述影像处理装置300，用于根据控制指令信号，调整皮带机机尾位置。即所述影像处理装置300根据位置影像信息判断皮带机20的偏移状态，可能包括偏移量、偏移方向等，根据偏移状态生成控制指令，并控制所述机尾位置控制装置500自动对皮带机20进行调整，实现自动化、智能化调整，进一步降低操作人员的主观性影响，提高工作效率。

一实施例中，所述机尾影像获取装置200还包括安装架210，所述安装架210设置于皮带机20机尾附近，所述机尾影像获取装置200安装于所述安装架210上。进一步地，所述机尾影像获取装置200与所述影像处理装置300通过图像信号传输线路连接。也就是说，所述影像处理装置300设置于所述安装架210上，所述机尾影像获取装置200与所述影像处理装置300有线连接，实现智能化控制。

一优选实施例中，所述影像处理装置300包括位置影像信息接收模块310、偏移识别模块320及控制信号输出模块330，所述位置影像信息接收模块310用于接收位置影像信息，所述偏移识别模块320用于根据位置影像信息，识别机尾偏移度，所述控制信号输出模块330用于根据机尾偏移度，输出预警控制信号或机尾位置控制信号。所述偏移识别模块320可采用现有的图像处理技术或AI技术，对获取的位置影像信息进行解析。

作为优选，所述偏移识别模块320包括偏移量获取单元321及偏移判断单元322，所述偏移量获取单元321用于根据位置影像信息和预存的标准位置信息，获取皮带机偏移量，所述偏移判断单元322用于比较皮带机偏移量与预设的偏移量阈值，并根据比较结果，生成控制信号。

具体地，采用图像重合解析技术，所述偏移量获取单元321将获取的位置影像信息与预存于所述偏移量获取单元321的标准位置信息进行比对，尤其地，针对位置影像信息和标准位置信息中关于所述标准参照件100的位置信息进行比对，根据图像比例，计算皮带机偏移量。然后通过所述偏移判断单元322，比较皮带机偏移量与预设的偏移量阈值，当皮带机偏移量大于预设的偏移量阈值，则生成控制信号。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，包括：

标准参照件，所述标准参照件固定设置于皮带机机尾上；

机尾影像获取装置，所述机尾影像获取装置用于获取皮带机机尾及所述标准参照件的位置影像信息；以及

影像处理装置，所述影像处理装置电性连接所述机尾影像获取装置，用于接收位置影像信息，并对位置影像信息进行处理，获得位置偏移度信息，并根据位置偏移度信息，输出控制指令信号。

2.如权利要求1所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，还包括偏移预警装置，所述偏移预警装置电性连接所述影像处理装置，用于根据控制指令信号，发出预警信号。

3.如权利要求2所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，还包括机尾位置控制装置，所述机尾位置控制装置电性连接所述影像处理装置，用于根据控制指令信号，调整皮带机机尾位置。

4.如权利要求1所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述机尾影像获取装置包括激光光源模块及激光成像模块，所述激光光源模块用于发射激光光源，所述激光成像模块用于形成位置影像。

5.如权利要求4所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述机尾影像获取装置为双目摄像机。

6.如权利要求1所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述机尾影像获取装置还包括安装架，所述安装架设置于皮带机机尾附近，所述机尾影像获取装置安装于所述安装架上。

7.如权利要求1所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述机尾影像获取装置与所述影像处理装置通过图像信号传输线路连接。

8.如权利要求3所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述影像处理装置包括位置影像信息接收模块、偏移识别模块及控制信号输出模块，所述位置影像信息接收模块用于接收位置影像信息；所述偏移识别模块用于根据位置影像信息，识别机尾偏移度；所述控制信号输出模块用于根据机尾偏移度，输出预警控制信号或机尾位置控制信号。

9.如权利要求8所述的基于机器视觉的皮带机机尾位置感知系统，其特征在于，所述偏移识别模块包括偏移量获取单元及偏移判断单元，所述偏移量获取单元用于根据位置影像信息和预存的标准位置信息，获取皮带机偏移量；所述偏移判断单元用于比较皮带机偏移量与预设的偏移量阈值，并根据比较结果，生成控制信号。

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