基于機(jī)器視覺(jué)的輸送帶檢測(cè)系統(tǒng)圖像采集器的研究.pdf

1、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸由于具有輸送能力大、輸送距離遠(yuǎn)、工作平穩(wěn)可靠、功耗低、運(yùn)輸效率高、能方便地實(shí)行程序化控制和自動(dòng)化操作等優(yōu)點(diǎn)，適用于水平和傾斜方向散粒物料和成件物品的輸送，已廣泛應(yīng)用于煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領(lǐng)域。輸送帶由骨架材料、覆蓋層和打底材料三部分組成，是帶式輸送機(jī)的牽引和運(yùn)載的關(guān)鍵部件。在使用過(guò)程中，輸送帶由于被廢鋼鐵或煤矸石等異物或障礙物劃傷，皮帶輸送機(jī)的安裝調(diào)整不當(dāng)，轉(zhuǎn)載點(diǎn)處落料位置不正造成的負(fù)載不均勻等原因，易產(chǎn)生

2、跑偏、表面損傷和縱向撕裂等故障，一旦發(fā)生故障將會(huì)造成斷帶、縱撕等安全事故而停產(chǎn)，運(yùn)輸物料的損耗，設(shè)備的損壞，巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)。為了避免輸送帶安全事故的發(fā)生，項(xiàng)目組研究了一種基于機(jī)器視覺(jué)的輸送帶檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本文針對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的輸送帶檢測(cè)系統(tǒng)的圖像采集器進(jìn)行了研究，提出了一種基于FPGA和ARM的線陣CCD圖像采集器的設(shè)計(jì)方案。選用Xilinx公司的XC3S500E(FPGA)芯片和三星公司的S3C24

3、40A(ARM)芯片設(shè)計(jì)了線陣CCD圖像采集器的硬件電路，主要包括CCD驅(qū)動(dòng)、信號(hào)調(diào)理、模擬前端、信號(hào)采集存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理傳輸和網(wǎng)絡(luò)接口等電路。在Xilinx ISE平臺(tái)上，運(yùn)用Verilog HDL語(yǔ)言設(shè)計(jì)了FPGA的軟件;在嵌入式Linux環(huán)境下，采用C語(yǔ)言編寫了ARM的軟件。在LabVIEW平臺(tái)上，運(yùn)用G語(yǔ)言編寫了上位機(jī)軟件。搭建了線陣CCD圖像采集器的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該圖像采集器能夠?qū)崿F(xiàn)線陣CCD信號(hào)的采集、

4、存儲(chǔ)、處理，以及通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的功能。
　　本課題研制的基于FPGA和ARM的線陣CCD圖像采集器具有采集信號(hào)質(zhì)量好、可靠性高、組網(wǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于基于機(jī)器視覺(jué)的輸送帶檢測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶表面圖像的采集、處理和傳輸功能，避免斷帶或縱向撕裂等重大安全事故的發(fā)生而停產(chǎn)、運(yùn)輸物料的損耗、設(shè)備的損壞、人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失，提高生產(chǎn)效率，在煤炭、礦山、港口、電力、冶金、化工等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。該圖像采集器在其他工業(yè)生