運(yùn)輸膠帶動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)源紅外視覺監(jiān)測(cè)關(guān)鍵問題研究.pdf

1、煤礦膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)是煤炭生產(chǎn)的命脈，工作中的膠帶常會(huì)被轉(zhuǎn)載口處的矸石和金屬等尖銳危險(xiǎn)源劃裂，導(dǎo)致異物穿透或物料卡壓等膠帶縱向撕裂，最終導(dǎo)致煤炭運(yùn)輸重大生產(chǎn)安全事故。因此，運(yùn)輸膠帶動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)源在線監(jiān)測(cè)是預(yù)防運(yùn)輸膠帶被穿透、撕裂的關(guān)鍵措施，是煤炭企業(yè)安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的必要條件。由于煤礦井下可視性差，有大量塵土且溫度和濕度的影響都嚴(yán)重制約著煤礦運(yùn)輸膠帶縱向撕裂在線檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，難以滿足煤礦安全生產(chǎn)的需求，因此，在惡劣環(huán)境中在線監(jiān)測(cè)識(shí)別

2、事故及其危險(xiǎn)源并預(yù)警是亟待解決的科技難題。
　　本文針對(duì)運(yùn)輸膠帶危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的實(shí)際需求，首先介紹了現(xiàn)有的煤礦運(yùn)輸膠帶縱向撕裂及其危險(xiǎn)源的實(shí)際現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有的縱向撕裂及其危險(xiǎn)源檢測(cè)方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，分析了基于接觸式縱向撕裂檢測(cè)方法與非接觸式檢測(cè)方法的測(cè)量原理以及各個(gè)測(cè)量方法存在的弊端。本文提出了一種非接觸式運(yùn)輸膠帶動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)源紅外檢測(cè)方法，首先對(duì)運(yùn)輸膠帶紅外危險(xiǎn)源檢測(cè)方法進(jìn)行研究，并對(duì)紅外危險(xiǎn)源圖像進(jìn)行處理，引入?yún)^(qū)域分解、網(wǎng)格

3、劃分的思想，根據(jù)雙向反射分布的原理對(duì)危險(xiǎn)源建立紅外光譜成像數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)建立的模型計(jì)算危險(xiǎn)源在像面上的能量。分析不同危險(xiǎn)源與煤炭紅外輻射差異隨波長的變化規(guī)律，將紅外光譜差異轉(zhuǎn)化為紅外視覺圖像特征變化，在對(duì)圖像進(jìn)行處理，得到危險(xiǎn)源信息。實(shí)驗(yàn)表明本文所述方法能在事故發(fā)生前就有效識(shí)別危險(xiǎn)源，且能直觀可靠的從背景中提取危險(xiǎn)源圖像。
　　針對(duì)運(yùn)輸膠帶危險(xiǎn)源撕裂膠帶時(shí)狀態(tài)發(fā)生改變，故需要對(duì)識(shí)別出的危險(xiǎn)源進(jìn)行監(jiān)測(cè)跟蹤，本文通過對(duì)現(xiàn)有圖像跟蹤算

4、法進(jìn)行研究，分析粒子濾波、擴(kuò)展卡爾曼濾波的跟蹤原理，并在此基礎(chǔ)上針對(duì)煤礦井下特有的條件，提出采用核窗寬自動(dòng)選取的Mean shift跟蹤識(shí)別算法，僅對(duì)核窗寬內(nèi)的危險(xiǎn)源圖像進(jìn)行處理，適應(yīng)危險(xiǎn)源縮放的同時(shí)減少了算法處理時(shí)間。同時(shí)引入高斯核函數(shù)的Mean shift算法，利用帶寬矩陣適應(yīng)危險(xiǎn)源的縮放和旋轉(zhuǎn)同時(shí)變化。本文算法能夠很好的跟蹤復(fù)雜條件下的危險(xiǎn)源，并通過對(duì)危險(xiǎn)源旋轉(zhuǎn)的識(shí)別判斷膠帶撕裂，有效降低縱向撕裂的產(chǎn)生，為煤炭企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)奠定