基于线激光的胶带纵向撕裂检测装置应用研究.pdf

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1、2014年第1期煤矿机电·49·基于线激光的胶带纵向撕裂检测装置应用研究孙健1，朱平1，范鑫杰2(1．中国煤炭科工集团重庆研究院，重庆400037；2．山西戴德测控技术有限公司，山西太原030006)摘要：介绍基于线激光视觉检测装置的基本组成和工作原理，以及在胶带纵向撕裂检测装置的应用。阐述选择合适的激光发射器、调整合适的发射器照射角度和照射距离以提高成像质量和缺陷分辨率，对实时算法的准确识别提供了良好的数据基础。关键词：线激光；胶带纵向撕裂；检测装置中图分类号：TH222文献标识码：B文章编号：1001—0874(2014)01—0049—02A

2、pplicationResearchonDetectorforLongitudinalTearofBeltBasedonLinearLaserSunmnl，ZhuPin91，FanXinjie2(1．ChongqingResearchInstituteofCCTEG，Chongqing400037，China；2．ShanxiDaideDetectorTechnologyCo．，Ltd．，Taiyuan030006，China)Abstract：Introducesthebasicstructureandtheworkingprincipleofa

3、visualdetectorbasedonlinearlaser，anditsapplicationtodetectorforlongitudinaltearofbelt．Explainsthechoiceofasuitablelasertransimitter，andtheadjustmentofitsirradiationangleanddistancetoimprovetheimagequalityanddefectdistinguishability．Thestudyprovidesagooddatabaseforaccurateident

4、ificationofthereal—timealgorithm．Keywords：linearlaser；longitudinaltearofbelt；detector0引言输送带纵向撕裂造成的损失十分巨大，是带式输送机最严重的破坏形式。1J。基于数字图像处理的胶带撕裂视觉检测技术已有应用，如超声波检测、微电流检测以及在胶带内埋嵌导体检测等，但均存在缺陷。基于线激光的视觉检测装置是一种创新思路口。’。1装置的基本组成基于线激光的胶带纵向撕裂装置的硬件结构(图1)由本安型一字线激光、隔爆型计算机控制数码相机(CCD相机)、隔爆型现场处理器和远端服务

5、器组成。根据胶带宽度确定相机和光源数量，应保证胶带宽度范围的全覆盖，并在胶带运行方向错位安装相机(图2)，使每个相机视野内只有一条激光轮廓线。图1硬件结构图图2相机和光源布置图2装置的工作原理激光照射物体表面形成物体轮廓线，调整激光照射角度并进行放大或缩小，配合相应的图像处理·50·煤矿机电2014年第1期方法及程序算法，可以准确检测轮廓缺陷。但由于激光轮廓线的宽度不均匀，轮廓线不同位置的亮度也可能不同。因此，准确获取轮廓线中的缺陷信息至关重要。图3是用CCD相机采集到的激光线的照片。在图3中，用圆珠笔、水泡、塑料盒、线缆和杂志等多种物体作为照明对

6、象，可以看出激光轮廓线被物体阻隔的情况能够被相机所捕获。实验中激光器距离物面约300mm，照射角度40。，CCD相机距离物面约400mm。所采集图像视场分辨率640×480，激光线宽度方向所占像素约5个，视野总大小500×400mm，按照像元比例计算，激光线的宽度大约是4．17mm。图3直线拍摄效果为了准确表现和识别胶带撕裂现象采用一字线激光照射输送机上部胶带的下表面，呈现对应的轮廓曲线，见图4a。当胶带撕裂时，拍摄到断裂的轮廓线见图4b，从而可准确判断胶带撕裂现象。LIJ弧度扪摄效嫩(J·)裂缝扪摄设粜图4激光图片拍摄效果3实验数据发生纵向撕裂胶

7、带为瞬变过程，若不能及时停机和报警将会迅速扩大撕裂，因此，对图像的实时处理非常重要。为了避免复杂的滤波算法，图像中的激光轮廓线宽度和边缘散射现象应尽可能避免。经过大量实验得出：为了保证在井上井下均能得到理想的激光轮廓线，激光发射器的功率，一般应小于120mW。为了让激光轮廓线能够准确的反映缺陷现象，应尽量避免激光照射角度过大，一般30。左右为宜。增大激光照射距离可以很好地解决轮廓线过宽和散射严重这两个问题，保证良好的图像效果，可根据安装环境条件尽量放大照射距离。4结语影响基于线激光的胶带纵向撕裂检测装置识别准确性的因素很多，但线激光的影响是其中的一

8、个主要因素；因此，选择合适的激光发射器、调整合适的发射器照射角度和照射距离将可以大大的提高成像质量和缺陷分别率，对实时算法