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礦用輸送帶發(fā)生縱向撕裂時，由于托輥的支撐作用，輸送帶撕裂部位在垂直于運行方向上的曲率會發(fā)生明顯變化。基于該特性，采用激光線光源照射輸送帶底部，輸送帶下表面形成一條垂直于輸送帶運行方向的激光線，在未撕裂部位，激光線近似呈直線；在縱向撕裂部位，激光線會出現(xiàn)彎折或斷開，可檢測到超過1條斜率不同的直線，同時也會檢測到角點，如圖1(a)所示。基于該特征，采用角點檢測算法和直線檢測算法對圖像進行綜合處理和分析。
FAST(Features from Accelerated Segment Test，分段加速測試特征點)角點檢測算法計算速度較快，因此采用該算法檢測激光線的角點，進而判斷激光線折斷部位。圖1(a)中激光線斷開位置檢測到3個角點，如圖1(b)所示。
選用Hough變換進行直線檢測。由于激光線有一定寬度，在激光線的邊緣可能檢測出多條線，對判斷是否發(fā)生輸送帶縱向撕裂造成干擾。為了避免該情況，在檢測直線前，首先用細化算法對二值圖像進行處理，得到單一像素寬度的直線，如圖1(c)所示，然后進行Hough變換，得到2條斜率不同的直線，如圖1(d)所示。
為了提高檢測的準確性，設計了圖像特征的兩級檢測。首先，若發(fā)現(xiàn)某一幀圖像存在角點，或在細化算法處理后檢測到超過1條直線，則初步判斷存在輸送帶縱向撕裂現(xiàn)象，作為第一級檢測。然后進行第二級檢測，對檢測到的角點和直線進行篩選。針對檢測到的角點坐標，由于角點都應在至少1條直線上，排除所有不在任意一條直線上的無效角點，避免因噪點或其他原因造成的誤檢。同時計算檢測到的直線的斜率，相同斜率的直線只算作1條有效直線，排除了同一直線偶然分段等情況造成的誤檢。經(jīng)過上述篩選，如果仍存在角點或有斜率差的直線，即可判定為縱向撕裂。在每一級檢測中，只有角點檢測和直線檢測同時判定為正常，系統(tǒng)才判定輸送帶正常，其余情況均判定為縱向撕裂，避免了單一算法漏檢的情況，以及無效角點和直線干擾造成的誤檢情況。輸送帶縱向撕裂檢測流程如圖2所示。
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