CN214622261U - 一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，包括采集箱单元、图像采集单元和信号单元，采集箱单元由采集箱、第一支撑轮、第二支撑轮、第一稳定轮和第二稳定轮组成，图像采集单元由第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机、第一照明灯、第二照明灯和第三照明灯组成，信号箱单元包括电源转换器和交换机。本实用新型通过三台摄像机正对钢丝绳，相互之间间隔120°布置在一个平面内，实现对钢丝绳的360°全角度拍摄，保证钢丝绳的成像在稳定状态、恒定光照的条件下采集，为后期的处理提供的非常有利的基础，提供图像采集的恒定光照，对钢丝绳进行360°全方位图像采集，为钢丝绳磨损状况的图像检测提供了非常有利的基本条件。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢丝绳的磨损检测领域，特别涉及一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置。
背景技术
目前由于钢丝绳损伤检测技术还不够完善，钢丝绳断裂而引起的安全事故频繁发生。钢丝绳的安全使用成为各国所关注的重点，各个国家均对钢丝绳的安全使用制定了相应的标准来减少因为钢丝绳的损伤所造成的安全事故。但是由于钢丝绳的特殊物理结构加上其使用环境一般比较恶劣，想要精确得到其损伤状态成为一个难题。长期以来，很多部门和企业主要采用人工直接检测法对其含有损伤量大小进行判断，这样就会存在损伤漏检并且检测过程中需要大量时间和人员的浪费。
还有一种常用的方法就是规定钢丝绳的使用时间，当达到规定时间后就更换新的钢丝绳，这种方法会造成资源浪费。据日本等国家对达到规定使用时间的钢丝绳进行强度判断，发现这些钢丝绳损伤较轻甚至还处在磨合期，完全可以继续使用。但是如果选择定期更换的时间过长，不能完全保证钢丝绳的安全使用，会出现了一些安全事故。因此，我们急切的需要发展实时、稳定的针对钢丝绳损伤的判断技术，但当前的钢丝绳检测仪器存在检测精度较低，适应环境能力差等缺点，所以需要研究制造性能更加精良，判断准确性更高的损伤检测仪，为此，我们提出一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，包括：采集箱单元、图像采集单元和信号单元。
优选的，采集箱单元由采集箱、第一支撑轮、第二支撑轮、第一稳定轮和第二稳定轮组成，钢丝绳进入采集箱，经过第一支撑轮、第二支撑轮、第一稳定轮和第二稳定轮的限制，在采集箱内稳定移动，消除了钢丝绳的抖动，所述采集箱选择0.4x0.4x0.8米长方形结构，所述第一支撑轮、第二支撑轮、第一稳定轮和第二稳定轮选择直径 15cm的U型轮，
优选的，图像采集单元由第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机、第一照明灯、第二照明灯和第三照明灯组成，三台摄像机正对钢丝绳，相互之间间隔120°布置在一个平面内，实现对钢丝绳的360°全角度拍摄，
优选的，由于钢丝绳的移动速度在0-5m/s，为了确保图像的清晰度不出现拖影，所述第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机均采用 AB3600MG000相机配置MH0620S的镜头，将该相机机的快门固定在 1/5000s以上，这样钢丝绳的移动位置为0-1mm，可以确保图像清晰，
优选的，所述第一照明灯、第二照明灯和第三照明灯采用LED条形灯板白光12瓦，安装在摄像机的背面，摄像机镜头的垂直视场角为42°，照明灯的布置角度为120°，与摄像机相同，因此LED灯不会出现在摄像机的画面，三个LED灯光将采集箱的内壁反射后可以钢丝绳提供充足稳定的照明，保证钢丝绳的成像在稳定状态、恒定光照的条件下采集，为后期的处理提供的非常有利的基础，
优选的，信号单元包括电源转换器和交换机，电源转换器选择 AC85-265V输入，输出交流电12V的明纬DR-30-12电源转换模块，交流电12V给第一摄像机、第二摄像机和第三摄像机提供工作电源，三台摄像机的信号用六类双绞线接入交换机，交换机选择 S1720-10GW-2P全千兆交换机，三台摄像机围绕钢丝绳进行全方位的图像采集，实现卸船机钢丝绳的移动稳定、光照恒定和360度全方位图像采集。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型稳定卸船机钢丝绳的运动，三台摄像机正对钢丝绳，相互之间间隔120°布置在一个平面内，实现对钢丝绳的360°全角度拍摄，三个LED灯安装在摄像机的背面，摄像机镜头的垂直视场角为42°，照明灯的布置角度为120°，与摄像机相同，因此LED灯不会出现在摄像机的画面，三个LED灯光将采集箱1的内壁反射后可以钢丝绳提供充足稳定的照明，保证钢丝绳的成像在稳定状态、恒定光照的条件下采集，为后期的处理提供的非常有利的基础，提供图像采集的恒定光照，对钢丝绳进行360°全方位图像采集，为钢丝绳磨损状况的图像检测提供了非常有利的基本条件。
附图说明
图1为本实用新型一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置的整体结构图；
图2为本实用新型一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置的连接结构示意图。
图中：1、采集箱；2-1、第一支撑轮；2-2、第二支撑轮；3-1、第一稳定轮；3-2、第二稳定轮；4-1、第一摄像机；4-2、第二摄像机；4-3、第三摄像机；5-1、第一照明灯；5-2、第二照明灯；5-3、第三照明灯；7-1、电源转换器；7-2、交换机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1所示，一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，包括：采集箱单元、图像采集单元和信号单元。
采集箱单元由采集箱1、第一支撑轮2-1、第二支撑轮2-2、第一稳定轮3-1和第二稳定轮3-2组成，钢丝绳进入采集箱1，经过第一支撑轮2-1、第二支撑轮2-2、第一稳定轮3-1和第二稳定轮3-2 的限制，在采集箱1内稳定移动，消除了钢丝绳的抖动，所述采集箱 1选择0.4x0.4x0.8米长方形结构，所述第一支撑轮2-1、第二支撑轮2-2、第一稳定轮3-1和第二稳定轮3-2选择直径15cm的U型轮，
图像采集单元由第一摄像机4-1、第二摄像机4-2、第三摄像机 4-3、第一照明灯5-1、第二照明灯5-2和第三照明灯5-3组成，三台摄像机正对钢丝绳，相互之间间隔120°布置在一个平面内，实现对钢丝绳的360°全角度拍摄，
由于钢丝绳的移动速度在0-5m/s，为了确保图像的清晰度不出现拖影，所述第一摄像机4-1、第二摄像机4-2和第三摄像机4-3均采用AB3600MG000相机配置MH0620S的镜头，将该相机机的快门固定在1/5000s以上，这样钢丝绳的移动位置为0-1mm，可以确保图像清晰，
所述第一照明灯5-1、第二照明灯5-2和第三照明灯5-3采用LED 条形灯板白光12瓦，安装在摄像机的背面，摄像机镜头的垂直视场角为42°，照明灯的布置角度为120°，与摄像机相同，因此LED灯不会出现在摄像机的画面，三个LED灯光将采集箱1的内壁反射后可以钢丝绳提供充足稳定的照明，保证钢丝绳的成像在稳定状态、恒定光照的条件下采集，为后期的处理提供的非常有利的基础，
信号单元包括电源转换器7-1和交换机7-2，电源转换器7-1选择AC85-265V输入，输出交流电12V的明纬DR-30-12电源转换模块，交流电12V给第一摄像机4-1、第二摄像机4-2、第三摄像机4-3提供工作电源，三台摄像机的信号用六类双绞线接入交换机7-2，交换机7-2选择S1720-10GW-2P全千兆交换机，三台摄像机围绕钢丝绳进行全方位的图像采集，实现卸船机钢丝绳的移动稳定、光照恒定和 360度全方位图像采集，
机器视觉检测是一种面向实际工程应用的技术方法，可靠性、适应性、精确性是其优先保证的刚性指标，需要考虑源头图像质量的保证、确定性约束条件的构建、高质量图像处理算法和面向任务的整体优化方法等多层面系统问题，需要借助光学、机电工程、计算机科学、精密测量等学科的理论和方法，是一个多学科融合的研究领域，正在许多行业发挥作用，解决了原有领域的问题。采用机器视觉的卸船机钢丝绳检测可以实现无损、无接触、不影响设备运行、高效实时的检测，为卸船机的安全运行提供了保证。
本实用新型的工作原理是：机器视觉技术的首要条件是采集到清晰的目标照片，卸船机安装于海边或河边露天环境，卸船机抓斗的钢丝绳在高空，能拍摄到钢丝绳的摄像机也在高空，阳光可以从多个角度照射到钢丝绳或摄像机，因钢丝绳反光或阳光照射使得摄像机不能成像。另外抓斗运行中，钢丝出现快速运动和摆动，给摄像机的成像带有困难，本发明的设计的专用图像采集装置，实现钢丝绳的24小时全天候图像采集，自带限位装置将图像采集装置内的钢丝绳稳住，可以采集到高清晰的钢丝绳照片，为采用机器视觉技术进行钢丝绳磨损检测提供了保障。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：包括采集箱单元、图像采集单元和信号单元，
所述采集箱单元由采集箱(1)、第一支撑轮(2-1)、第二支撑轮(2-2)、第一稳定轮(3-1)和第二稳定轮(3-2)组成，
所述图像采集单元由第一摄像机(4-1)、第二摄像机(4-2)、第三摄像机(4-3)、第一照明灯(5-1)、第二照明灯(5-2)和第三照明灯(5-3)组成，
所述信号单元包括电源转换器(7-1)和交换机(7-2)。
2.根据权利要求1所述的一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：所述采集箱(1)选择0.4x0.4x0.8米长方形结构，所述第一支撑轮(2-1)、第二支撑轮(2-2)、第一稳定轮(3-1)和第二稳定轮(3-2)选择直径15cm的U型轮。
3.根据权利要求1所述的一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：所述第一摄像机(4-1)、第二摄像机(4-2)和第三摄像机(4-3)正对钢丝绳，相互之间间隔120°布置在一个平面内。
4.根据权利要求3所述的一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：所述第一摄像机(4-1)、第二摄像机(4-2)和第三摄像机(4-3)均采用AB3600MG000相机配置MH0620S的镜头。
5.根据权利要求4所述的一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：所述第一照明灯(5-1)、第二照明灯(5-2)和第三照明灯(5-3)采用LED条形灯板白光12瓦，安装在摄像机的背面，垂直视场角为42°，照明灯的布置角度为120°，与摄像机相同。
6.根据权利要求5所述的一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置，其特征在于：所述电源转换器(7-1)选择AC85-265V输入，输出交流电12V的明纬DR-30-12电源转换模块，交流电12V给第一摄像机(4-1)、第二摄像机(4-2)、第三摄像机(4-3)提供工作电源，三台摄像机的信号用六类双绞线接入交换机(7-2)，交换机(7-2)选择S1720-10GW-2P全千兆交换机。
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| CN202120127175.4U CN214622261U (zh) | 2021-01-18 | 2021-01-18 | 一种卸船机钢丝绳的专用管道式图像采集装置 |
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| CN (1) | CN214622261U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114113082A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 广西科技大学 | 一种基于机器视觉的生丝电子检测方法 |
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2021
- 2021-01-18 CN CN202120127175.4U patent/CN214622261U/zh active Active
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| CN114113082A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 广西科技大学 | 一种基于机器视觉的生丝电子检测方法 |
| CN114113082B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-12-26 | 广西科技大学 | 一种基于机器视觉的生丝电子检测方法 |
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