(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211086463.5 (22)申请日 2022.09.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115174871 A (43)申请公布日 2022.10.11 (73)专利权人 山东千颐科技有限公司 地址 273500 山东省济宁市邹城市恒丰路 499号 (72)发明人 王聪　张安国　孙成岱　朱本龙　 杜忠年　 (74)专利代理 机构 北京上禾挚诚知识产权代理 有限公司 16109 专利代理师 苏亮 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01)H04N 5/232(2006.01) G07C 3/00(2006.01) G06V 20/40(2022.01) (56)对比文件 CN 110475113 A,2019.1 1.19 张和平.基 于机器视觉的矿用带式输送机堆 煤故障监控系统研究. 《煤炭科技》 .2020,(第01 期), 祁隽燕等.数字图像处 理在输送带撕裂 视觉 检测中的应用. 《煤矿机 械》 .2009,(第12期), 审查员 季静敏 (54)发明名称 基于机器视觉的输送线故障分析系统 (57)摘要 本申请公开了基于机器视觉的输送线故障 分析系统， 涉及故障图像处理技术领域， 包括输 送线画面采集装置和输送线故障分析模块， 所述 输送线画面采集装置包括输送侧面摄像头、 输送 端面摄像头、 主动轴摄像头、 从动轴摄像头和视 频采集卡， 所述输送侧面摄像头、 输送端面摄像 头、 主动轴摄像头和从动轴摄像头分别通过支架 设置在输送线的机架上， 位于输送线一侧， 所述 输送侧面摄像头用于拍摄输送线侧面的画面。 本 发明通过视觉分析的技术手段对输送线上各个 关键部件进行故障监测和分析， 计算速度快， 精 准可靠， 大大提高了输送线维护人员的维护精准 度， 避免因长时间维修 导致的生产损失。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115174871 B 2022.12.02 CN 115174871 B 1.一种输送线故障分析的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 每隔30 ‑60分钟视频采集卡 （5） 实时采集输送侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像头 （3） 和从动轴摄像头 （4） 实时拍摄画面1 ‑2分钟， 并传输给图像处理芯片 （6） ； 其中， 所述输送侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像头 （3） 和从动轴摄像 头 （4） 分别通过支架设置在输送线 （10） 的机架上， 位于输送线 （10） 一侧， 所述输送侧面摄像 头 （1） 用于拍摄输送线 （10） 侧面的画面， 所述输送端面摄像头 （2） 位于输送线 （10） 主动轴一 端的上方， 用于拍摄输送线 （10） 主动轴一端的端面， 所述主动轴摄像头 （3） 位于输送线 （10） 主动轴的一侧， 用于拍摄输送线 （10） 主动轴的中部区域， 所述从动轴摄像头 （4） 位于输送线 （10） 从动轴的一侧， 用于拍摄输送线 （10） 从动轴的中部区域； 步骤2， 图像处理芯片 （6） 分别对输送侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像 头 （3） 和从动轴摄像头 （4） 实时拍摄画 面视频按照拍摄时间线进 行视频帧处理， 将输送侧面 摄像头 （1） 拍摄视频帧集标记为 ， 输送端面摄像头 （2） 拍摄视频帧集标记为 ， 主动轴摄像 头 （3） 拍摄视频帧集标记为 ， 从动轴摄 像头 （4） 拍摄视频帧集标记为 ； 步骤3， 图像处理芯片 （6） 将视频帧集 、 视频帧集 、 视频帧集 和视频帧集 逐一运 行图像去模糊算法， 将模糊区域进行剔除， 将 视频帧集 处理成 ， 视频帧集 处理成 ， 视频帧集 处理成 ， 视频帧集 处理成 ， 只包括上输送面到下输送面之间的清晰 图片区域， 只包含输送端面区域， 只包含主动轴的上下轮廓之间的清晰图片区域， 只包含从动轴上 下轮廓之间的清晰图片区域； 步骤4， 图像处理芯片 （6） 运行边缘检测算法别对 、 做轮廓描线处理， 并将处理后的结果传输给 数据处理芯片 （1 1） ； 数据处理芯片 （11） 计算 中每张轮廓描线上轮廓线和下轮廓线之间的最远距离标记 为 ， 取 的最大值 和最小值 ， 计算输送面轮廓边界差值 = ； 数据处理芯片 （11） 计算 中每张轮廓描线中的左 轮廓线与右侧边界之间的最远距离 标记为 ， 取 的最大值 和最小值 ， 计算端面轮廓边界差值 = ； 数据处理芯片 （11） 计算 中每张轮廓描线区域内的面积值 ， 取 的最大值 和最小值 ， 计算主动轴轮廓面积差值 = ； 数据处理芯片 （11） 计算 中每张轮廓描线区域内的面积值 ， 取 的最大值 和最小值 ， 计算从动轴轮廓面积差值 = ； 步骤5， 设定中间输送滚轮或涨紧机构故障判断阈值Ten， 当 ＞Ten时， 数据处理芯片 （11） 判断中间输送滚轮或涨紧机构故障， 通过开关量输出模块 （9） 控制中间输送滚轮故 障 灯 （75） 亮灯， 并将出现故障判断的原视频帧集 按照时间线还原成视频， 通过显示屏 （76） 播放， 并存储在存储卡 （77） 中； 设定端面输送滚轮故障判断阈值Con， 当 ＞Con时， 数据处理芯片 （11） 判断端面输送 滚轮故障， 通过开关量输出模块 （9） 控制端面输送滚轮故障灯 （74） 亮灯， 并将出现故障判断 的原视频帧集 按照时间线还原成视频， 通过显示屏 （76） 播 放， 并存储在存储卡 （77） 中； 设定轴故障判断阈值Ax， 当 ＞Ax时， 数据处理芯片 （11） 判断主动轴故障， 通过开关量 输出模块 （9） 控制主动轴故障灯 （72） 亮灯， 并将出现故障判断的原视频帧集 按照时间线 还原成视频， 通过显示屏 （76） 播放， 并存储在存储卡 （77） 中， 当 ＞Ax时， 数据处理芯片权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115174871 B 2（11） 判断从动轴故障， 通过开关量输出模块 （9） 控制从动轴故障灯 （73） 亮灯， 并将出现故障 判断的原视频帧集 按照时间线还原成视频， 通过显示屏 （76） 播 放。 2.根据权利要求1所述的一种输送线故障分析的方法， 其特征在于： Ten的值是5 ‑10mm， Con的值是3 ‑5mm， Ax的值是10 ‑20mm²。 3.根据权利要求1所述的一种输送线故障分析的方法， 其特征在于： 步骤3中的图像去 模糊算法是DeblurGANv2算法。 4.根据权利要求1所述的一种输送线故障分析的方法， 其特征在于： 步骤3中的边缘检 测算法是can ny边缘检测算法。 5.一种用于权利要求1 ‑4任一所述方法的基于机器视觉的输送线故障分析系统， 其特 征在于： 包括输送线画面采集装置和输送线故障分析模块， 所述输送线画面采集装置包括 输送侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像头 （3） 、 从动轴摄像头 （4） 和视频采集 卡 （5） ， 所述视频采集卡 （5） 的视频输入口分别与输送侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像头 （3） 和从动轴摄像头 （4） 通信电连接， 所述输送线故障分析模块包括图像处理 芯片 （6） 、 数据处理芯片 （11） 和故障展示模块 （7） ， 所述图像处理芯片 （6） 分别与视频采集卡 （5） 和数据处理芯片 （11） 通信电连接， 所述数据处理芯片 （11） 与故障展示模块 （7） 通信电连 接。 6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的输送线故障分析系统， 其特征在于： 还设有两 块背景板 （8） ， 其中一块背景板 （8） 通过支架设置在输送线 （10） 主动轴被主动轴摄像头 （3） 所拍摄区域的正后方位置， 另外一块背景板 （8） 通过支架设置在输送线 （10） 从动轴被从动 轴摄像头 （4） 所拍摄区域的正后方位置 。 7.根据权利要求5所述的基于机器视觉的输送线故障分析系统， 其特征在于： 所述故障 展示模块 （7） 包括展示板 （71） 、 主动轴故障灯 （72） 、 从动轴故障灯 （73） 、 端面输送滚轮故障 灯 （74） 、 中间输送滚轮故障灯 （75） 、 开关量输出模块 （9） 、 显示屏 （76） 和存储卡 （77） ， 主动轴 故障灯 （72） 、 从动轴故障灯 （73） 、 端面输送滚轮故障灯 （74） 、 中间输送滚轮故障灯 （75） 和显 示屏 （76） 分别固定安装在展示板 （71） 表面， 所述数据处理芯片 （11） 通过开关量输出模块 （9） 分别与主动轴故障灯 （72） 、 从动轴故障灯 （73） 、 端面输送滚轮故障灯 （74） 和中间输送滚 轮故障灯 （75） 控制电连接， 所述显示屏 （76） 和存储卡 （77） 分别与数据处理芯片 （11） 通信电 连接。 8.根据权利要求5所述的基于机器视觉的输送线故障分析系统， 其特征在于： 所述输送 侧面摄像头 （1） 、 输送端面摄像头 （2） 、 主动轴摄像头 （3） 和从动轴摄像头 （4） 均是带有补光 灯的高清摄像头， 且输送侧面摄像头 （1） 的镜头焦距设置对准输送线 （10） 侧面， 输送端面摄 像头 （2） 的镜头焦