工程管理与技术
最强磁铁现代商贸工业２０１８年第２４期２０２㊀㊀
作者简介：王铁军(１９８３－)
蛋白质工程，内蒙古呼和浩特人，内蒙古科技大学硕士研究生，工程师，现任神华乌海能源有限责任公司老石旦矿矿长，长期从事煤矿安全技术工作.
王铁军
四象限探测器
(神华乌海能源有限责任公司，内蒙古乌海０１６０３３
)摘㊀要：针对矿用输送带运行过程中容易出现纵向撕裂的工程背景，计算纵向长度㊁横向宽度，计算长宽比等
特征参数判定矿用输送带纵撕图像.矿用输送带纵撕图像的纵向长度㊁横向宽度超过一定的阈值，自动识别判定发生了纵撕故障.图像质量识别度高，检测准确，有效解决了解决矿用输送带纵撕图像检测和纵撕故障识别的问题. 关键词：纵向撕裂；故障识别；图像质量
中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :１０．１９３１１/j
．c n k i ．１６７２Ｇ３１９８．２０１８．２４．０９５１㊀引言
输送带作为现代化大生产的重要运输设备已经广
泛应用于我国的电力㊁化工㊁㊁港口㊁煤炭㊁矿山㊁冶金等
领域.由于矿用输送带在使用过程中经常出现纵向撕裂㊁断带等故障，从而造成设备损坏㊁材料损耗㊁人员伤亡㊁停产等事故严重制约了企业的安全生产.所以非常有必要对输送带纵撕图像进行检测㊁识别出纵撕故障以保障输送带的运行安全.对矿用输送带纵撕图像的检测，目前除人工检测外，研究者们还提出了激光发射器检测㊁差影法检测和面积法检测等方法.目前应用的基于机器视觉的纵撕故障检测方法主要还是停留在实验室研究阶段距离广泛应用还有好长的一段路要走.由于各个企业的现场具体应用条件千差万别，所以还没有统一㊁可靠的纵撕检测技术和方法，国内外在这个领域的研究还处于探索研究阶段.魏涛等人提出的检测输送带裂纹的算法的数学形态学方法还处于试验研究阶段，无法广泛地应用现场实际.
通常我们把具有相同性质的区域和有意义的部分从图像中提取出来称为图像分割.这种方法通常是作为高层计算机视觉处理例如图像理解和图像识别等活
动的基础来应用的.它具有以下特点:(１)以明显差异的性质作为相邻区域分割的依据;(２
)以相似性作为分割出来的各区域的某种特性(如灰度和纹理)，必须保
禅修学院持内部的连通性并且没有过多的小孔作为区域的主要
特征;(３
)以明确的边界作为区域划分的标准.作为计算机视觉㊁图像分析㊁图像理解研究的经典难题图像分割目前可以分为三大类型：即阈值分割㊁区域分割㊁边缘分割.边缘分割首先探测局部不连续性，然后形成边界；基于区域的分割将具有同类属性的区域连接起来形成边界；而基于阈值的分割通过设置阈值来区分物体与背景.基于阈值的分割具有简单高效的特点，由于不需要图像的先验知识而适合应用于模式识别的无监督决策.目前尽管在国内外有种类繁多的图像分割算法，可是迄今为止没有一个统一有效㊁普遍适用的图像分割算法.本论文采用的输送带图像分割的方法是阈值图像分割法.心理杂志订阅
针对输送带分割的方法有边缘检测㊁阈值分割㊁差
影图像分割法等.在现场实践中通常的普遍的图像分
割是依据像素的灰度值来进行的.针对输送带的跑偏和表面裂纹故障，我们提出了灰度平均法和先验阈值法用于输送带跑偏图像的分割这两种方法都是全局阈值法.还提出了列局部阈值法用于输送带纵向撕裂故障图像的分割.２．１㊀图像阈值法分割技术分析
恰当的阈值是阈值法分割的关键.通常出现斑点㊁条纹㊁物体丢失等现象都是因为采用不适当的阈值造成的，严重地影响对物体的识别.最常用的阈值分割方法是O t s u 法,O t s u 法具有实时性好㊁运算速度快等优点，并且O t s u 法是基于灰度直方图的一阶统计特性，在现场应用非常广泛.但是，对噪声比较敏感是
O t s u 法的一大缺点,
在类间方差为单峰的图像的时候O t s u 法才会有较好效果,
而对灰度直方图双峰特性的要求，限制了O t s u 法的应用范围.实际上，阈值的设置有很多方法，我们先介绍一下最新的阈值分割研究方向，再详细分析基于直方图的阈值分割方法及其研究进展.
多级阈值是图像分割的一个研究方向.比如利用遗传算法和小波变换自动计算阈值个数和值的多级阈值法.Y a n 等人提出了一种基于统计特性的多级自适应阈值法.S a t h y a 等人则提出了一个基于细菌觅食算法(b a c t e r i a l f o r a g i n g a l g
o r i t h m )的多级阈值法.神经网络技术应用于图像的分割也是图像分割的一个研究方向.B h a t t a c h a r y y a 等人研究了基于神经网络的图像分割技术，分析了基于自监督多层自组织神经网络㊁监督金字塔神经网络和双向自组织神经网络的多级图像分割.C h e n 等人则提出了一种基于自适应参数调整的简化型脉冲耦合神经网络(s i m p
l i f i e d p u l s e c o u p
海洋浮游生物学l e dn e u r a l n e t w o r k ,S P C N N )阈值分割算法.阈值分割的另外一个重要研究方向是模仿人类视觉的功能来分隔图像.比如，人类及其他灵长目动物一个非常重要的内在属性是视觉注意机制，视觉注意机制的最主要的功能是当人类运用视觉信息搜索时能够在大量视觉信息中迅速地到感兴趣的或显著的物体，同时能够省略掉许多不重要的内容，从而减少了信息处理的计算量.王兆虎等人提出了一种基于视觉特
