基于线结构光的输送机料斗搭接姿态监测系统设计

摘要

斗式输送机适用于输送松散型的物料，被广泛应用于冶金、化工、粮食储运等行业。为避免出现漏料现象，输送机的料斗的边沿依次搭接。当输送机运行时，必须保证相邻料斗搭接姿态正确，否则将会出现相邻料斗碰撞和挤压的情况，使料斗损坏。设计一个自动监测输送机料斗搭接姿态的系统，有助于实时监测料斗搭接状况，延长料斗使用寿命。本论文基于线结构光检测技术，设计了输送机料斗搭接姿态监测系统。 本论文分析了输送机料斗搭接处的特征，针对料斗搭接处图像特征不明显、易受干扰的难点，提出了利用线结构光来凸显图像特征的检测方案，并且设计了一种根据结构光光条中心点的聚类中心坐标来判断光条相对位置的处理算法。本论文所设计的监测系统具有结构简单、工作稳定的优点。 本论文的主要工作包括： 1、根据输送机料斗搭接姿态问题的特点，设计了基于线结构光的输送机料斗搭接姿态监测系统的总体方案。方案利用线结构光来凸显图像特征，具有较好的稳定性。 2、设计了监测系统的硬件方案。通过对实际使用场景的分析，对监测系统主要硬件（包括工业相机、镜头、线结构光激光器和工控机）进行了选型，并设计了硬件连接电路和硬件安装方案。 3、设计了监测系统的软件，介绍了软件的结构和各模块功能，然后重点研究了软件中的处理算法，包括图像去噪、图像二值化、数学形态学处理、线结构光光条中心提取、光条相对高低关系判断。基于.NET框架和OpenCV开发了系统软件。 4、根据本文的设计，组装了完整的监测系统，将其安装在输送机上并完成了调试，运行试验的结果证明了监测系统的有效性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景及选题意义

1.2 机器视觉技术简介

1.3 国内外发展现状

1.4 论文主要内容

1.5 本章小结

第二章 监测系统总体方案设计

2.1 输送机料斗搭接姿态监测问题的提出

2.2 基于线结构光的机器视觉监测方法

2.3 料斗搭接姿态监测系统总体方案

2.4 本章小结

第三章 监测系统硬件设计

3.1 监测系统主要器件选型

3.2 监测系统电路设计

3.3 硬件安装方案设计

3.4 本章小结

第四章 监测系统软件设计

4.1 监测系统软件总体结构

4.2 图像处理算法

4.3 本章小结

第五章 监测系统调试与运行试验

5.1 监测系统调试

5.2 监测系统运行试验

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢