基于機器視覺的帶式輸送機動態(tài)煤量計量研究
發(fā)布時間:2021-01-21 14:44
目前,帶式輸送機的功率是按照煤礦生產(chǎn)的峰值能力再考慮一定的冗余系數(shù)來確定,且啟動后便保持恒高速運行,由于工作面生產(chǎn)的不均衡性,帶式輸送機經(jīng)常處于低載高速、甚至空載高速的現(xiàn)象,造成電能的極大浪費。根據(jù)煤量的變化對帶速進行調(diào)節(jié)能夠有效克服上述現(xiàn)象,而動態(tài)煤量實時精準計量是實現(xiàn)帶速調(diào)節(jié)的關鍵所在,故對該技術進行深入研究具有重要意義。傳統(tǒng)帶式輸送機動態(tài)煤量實時計量方式存在精度低、限制多等問題,故本文對基于機器視覺的動態(tài)煤量實時計量技術進行了相關研究。本文根據(jù)帶式輸送機運輸物料的形態(tài)以及相機成像模型,并結合視覺系統(tǒng)所需要滿足的Scheimpflug條件,最終確定采用單目結構光斜射測距方案進行煤量計量,基于該方案建立了體積計量的數(shù)學模型,對模型中需要確定參數(shù)的標定原理進行了闡述;诖,設計了一種基于機器視覺的動態(tài)煤量計量系統(tǒng),對系統(tǒng)關鍵設備進行了選型設計,并根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境設計了快拆結構和吊裝結構兩種安裝支架。根據(jù)單線結構光在煤流表面形成的光條紋具有連續(xù)性和方向性的特點,提出了有向滑動自適應閾值二值化算法和有向生長結構光中心提取算法,針對光條紋斷裂提出了基于Cardinal樣條曲線的斷線擬合連...
【文章來源】: 逯圣輝 河北工程大學
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
帶式輸送機結構示意圖
河北工程大學碩士學位論文8圖2-2物料形態(tài)Fig.2-2Materialform如圖2-3所示為圖像采集設備采集到的煤礦井下輸送帶上煤流圖像,可以看出,煤炭與輸送帶顏色接近,界限模糊,再加上帶式輸送機運行會導致煤流表面紋理時刻變化,因此該圖像屬于弱紋理圖像[21]。如果不增加輔助標記物,很難實現(xiàn)煤量的計量。在煤量計量過程中,最重要的是獲取煤流截面,因此輔助標記物最好可以描繪出煤流的截面形狀,而結構光則正好能夠滿足該需求。圖2-3煤流圖像Fig.2-3Coalflowimage基于結構光的視覺測量包括雙目結構光法和單目結構光法兩種,如圖2-4所示,同時需要兩套設備的為雙目結構光法,只需要設備1的為單目結構光法。
河北工程大學碩士學位論文8圖2-2物料形態(tài)Fig.2-2Materialform如圖2-3所示為圖像采集設備采集到的煤礦井下輸送帶上煤流圖像,可以看出,煤炭與輸送帶顏色接近,界限模糊,再加上帶式輸送機運行會導致煤流表面紋理時刻變化,因此該圖像屬于弱紋理圖像[21]。如果不增加輔助標記物,很難實現(xiàn)煤量的計量。在煤量計量過程中,最重要的是獲取煤流截面,因此輔助標記物最好可以描繪出煤流的截面形狀,而結構光則正好能夠滿足該需求。圖2-3煤流圖像Fig.2-3Coalflowimage基于結構光的視覺測量包括雙目結構光法和單目結構光法兩種,如圖2-4所示,同時需要兩套設備的為雙目結構光法,只需要設備1的為單目結構光法。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向對象程序設計中構造、析構函數(shù)的教學探討[J]. 韓祥波. 電腦知識與技術. 2019(34)
[2]線激光光條中心快速提取算法[J]. 李偉明,彭國,高興宇,丁暢. 中國激光. 2020(03)
[3]基于機器視覺識別技術的煤礦帶式輸送自適應控制系統(tǒng)設計[J]. 郝志偉. 煤炭工程. 2019(09)
[4]適于移動終端字符識別環(huán)境的自適應多閾值二值化方法[J]. 朱德利,楊德剛,胡蓉,萬輝. 計算機科學. 2019(08)
[5]模板在C++中的應用[J]. 趙娟. 電腦知識與技術. 2019(20)
[6]一種新的線結構光標定方法[J]. 張瑞峰,舒子蕓,南剛雷. 激光與光電子學進展. 2019(22)
[7]優(yōu)化張力參數(shù)與邊界條件的平面三次Cardinal樣條[J]. 李軍成,劉成志,易葉青. 浙江大學學報(理學版). 2019(02)
[8]基于OpenCV的C/C++和Matlab計算機視覺混合編程[J]. 李中科,趙慧娟,蘇曉萍. 計算機時代. 2018(07)
[9]光刀自適應灰度加權亞像素中心精確提取[J]. 胡改玲,周翔,楊濤,王軍平,張春偉,王剛鋒,李玉勤,郭家玉. 西安交通大學學報. 2018(05)
[10]基于Scheimpflug定律的線結構光系統(tǒng)攝像機標定方法[J]. 王平江,吳娟娟. 制造業(yè)自動化. 2017(10)
博士論文
[1]三維目標配準識別中的二值化局部特征研究[D]. 權思文.華中科技大學 2019
[2]散貨碼頭帶式輸送機節(jié)能控制方法研究[D]. 曾飛.武漢理工大學 2016
[3]線結構光表面三維測量系統(tǒng)的標定技術研究[D]. 陳天飛.大連海事大學 2013
碩士論文
[1]低照度環(huán)境下彩色圖像增強算法研究[D]. 楊茂祥.南京郵電大學 2019
[2]基于OpenCV的路亞運動目標識別與長度測量研究[D]. 劉楊.西安石油大學 2019
[3]激光雷達和多相機融合的智能標定方法研究[D]. 王晨宇.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[4]雙目視覺中攝像機標定與特征點提取算法的研究與改進[D]. 劉博.湘潭大學 2019
[5]基于Scheimpflug激光雷達技術的大氣邊界層高度探測[D]. 李麗美.大連理工大學 2019
[6]基于局部算子的復雜紋理圖像分割方法研究[D]. 周力.合肥工業(yè)大學 2019
[7]一種基于MATLAB的碎屑巖粒度分析方法研究[D]. 方夢陽.中國地質大學(北京) 2019
[8]基于視覺巡檢機器人的植物工廠控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 何子力.中國科學技術大學 2019
[9]基于FT-M7002的OpenCV移植與優(yōu)化[D]. 孫廣輝.西安電子科技大學 2019
[10]基于CCD激光三角法測距系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 宋宇健.西安工業(yè)大學 2018
本文編號:2991353
【文章來源】: 逯圣輝 河北工程大學
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
帶式輸送機結構示意圖
河北工程大學碩士學位論文8圖2-2物料形態(tài)Fig.2-2Materialform如圖2-3所示為圖像采集設備采集到的煤礦井下輸送帶上煤流圖像,可以看出,煤炭與輸送帶顏色接近,界限模糊,再加上帶式輸送機運行會導致煤流表面紋理時刻變化,因此該圖像屬于弱紋理圖像[21]。如果不增加輔助標記物,很難實現(xiàn)煤量的計量。在煤量計量過程中,最重要的是獲取煤流截面,因此輔助標記物最好可以描繪出煤流的截面形狀,而結構光則正好能夠滿足該需求。圖2-3煤流圖像Fig.2-3Coalflowimage基于結構光的視覺測量包括雙目結構光法和單目結構光法兩種,如圖2-4所示,同時需要兩套設備的為雙目結構光法,只需要設備1的為單目結構光法。
河北工程大學碩士學位論文8圖2-2物料形態(tài)Fig.2-2Materialform如圖2-3所示為圖像采集設備采集到的煤礦井下輸送帶上煤流圖像,可以看出,煤炭與輸送帶顏色接近,界限模糊,再加上帶式輸送機運行會導致煤流表面紋理時刻變化,因此該圖像屬于弱紋理圖像[21]。如果不增加輔助標記物,很難實現(xiàn)煤量的計量。在煤量計量過程中,最重要的是獲取煤流截面,因此輔助標記物最好可以描繪出煤流的截面形狀,而結構光則正好能夠滿足該需求。圖2-3煤流圖像Fig.2-3Coalflowimage基于結構光的視覺測量包括雙目結構光法和單目結構光法兩種,如圖2-4所示,同時需要兩套設備的為雙目結構光法,只需要設備1的為單目結構光法。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向對象程序設計中構造、析構函數(shù)的教學探討[J]. 韓祥波. 電腦知識與技術. 2019(34)
[2]線激光光條中心快速提取算法[J]. 李偉明,彭國,高興宇,丁暢. 中國激光. 2020(03)
[3]基于機器視覺識別技術的煤礦帶式輸送自適應控制系統(tǒng)設計[J]. 郝志偉. 煤炭工程. 2019(09)
[4]適于移動終端字符識別環(huán)境的自適應多閾值二值化方法[J]. 朱德利,楊德剛,胡蓉,萬輝. 計算機科學. 2019(08)
[5]模板在C++中的應用[J]. 趙娟. 電腦知識與技術. 2019(20)
[6]一種新的線結構光標定方法[J]. 張瑞峰,舒子蕓,南剛雷. 激光與光電子學進展. 2019(22)
[7]優(yōu)化張力參數(shù)與邊界條件的平面三次Cardinal樣條[J]. 李軍成,劉成志,易葉青. 浙江大學學報(理學版). 2019(02)
[8]基于OpenCV的C/C++和Matlab計算機視覺混合編程[J]. 李中科,趙慧娟,蘇曉萍. 計算機時代. 2018(07)
[9]光刀自適應灰度加權亞像素中心精確提取[J]. 胡改玲,周翔,楊濤,王軍平,張春偉,王剛鋒,李玉勤,郭家玉. 西安交通大學學報. 2018(05)
[10]基于Scheimpflug定律的線結構光系統(tǒng)攝像機標定方法[J]. 王平江,吳娟娟. 制造業(yè)自動化. 2017(10)
博士論文
[1]三維目標配準識別中的二值化局部特征研究[D]. 權思文.華中科技大學 2019
[2]散貨碼頭帶式輸送機節(jié)能控制方法研究[D]. 曾飛.武漢理工大學 2016
[3]線結構光表面三維測量系統(tǒng)的標定技術研究[D]. 陳天飛.大連海事大學 2013
碩士論文
[1]低照度環(huán)境下彩色圖像增強算法研究[D]. 楊茂祥.南京郵電大學 2019
[2]基于OpenCV的路亞運動目標識別與長度測量研究[D]. 劉楊.西安石油大學 2019
[3]激光雷達和多相機融合的智能標定方法研究[D]. 王晨宇.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[4]雙目視覺中攝像機標定與特征點提取算法的研究與改進[D]. 劉博.湘潭大學 2019
[5]基于Scheimpflug激光雷達技術的大氣邊界層高度探測[D]. 李麗美.大連理工大學 2019
[6]基于局部算子的復雜紋理圖像分割方法研究[D]. 周力.合肥工業(yè)大學 2019
[7]一種基于MATLAB的碎屑巖粒度分析方法研究[D]. 方夢陽.中國地質大學(北京) 2019
[8]基于視覺巡檢機器人的植物工廠控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 何子力.中國科學技術大學 2019
[9]基于FT-M7002的OpenCV移植與優(yōu)化[D]. 孫廣輝.西安電子科技大學 2019
[10]基于CCD激光三角法測距系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 宋宇健.西安工業(yè)大學 2018
本文編號:2991353
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