专利名称：一种用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是对浙青混合料生产中级配检测中的图像采集技术，具体涉及一种用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统。
背景技术：
目前，由于在路面施工中的浙青混合料生产现场进行集料的图像采集时，集料下落的速度很快，要采集到清晰的动态集料图像就要求相机的曝光时间很短，这就导致了相机所采集到的图像灰度值偏暗、对比度差。而浙青混合料生产现场在不同时间的光线变化复杂，图像采集系统往往得不到光强恒定的入射光，导致所采集到的图像无法保持灰度值的稳定性和图像背景的均勻性，不利于其后的图像处理和分析。针对上述生产现场的特殊问题，目前一般采用的用于在浙青混合料的生产现场进行集料级配检测的装置，该装置在集料级配环节采集一级传送带上下落到拌合楼传送带的集料图像进行分析，从而得出集料级配数据，作为检测依据。但是，利用该装置所采集到的图像由于激光器的光照范围过于广泛，以及集料下落面与背景板间存在距离，造成采集到的图像中含有下落集料在漫反射板上所出现的阴影，从而严重影响了采集到的图像质量。 在处理这种图像时，集料颗粒实体与集料阴影的区分非常困难，同时图像阴影的去除过程会影响图像识别的效率，从而使原本时间复杂度就很高的图像处理和识别算法很难保证检测的实时性，同时，现场大量的灰尘使采集的图像背景干扰严重。
发明内容针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型提供了一种用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，该系统采用了倾斜设置的二级传送带代替了常用的垂直设置的集料下落板，且通过二级传送带上设置的光电传感器实时测量二级传送带的速度，从而控制线阵相机拍摄的速度，本实用新型克服了采集到的图像质量差、颗粒难分离、处理数据量大的缺陷。为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术解决方案。一种用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于，由集料抽样装置、图像获取装置和光处理优化装置组成集料抽样装置，包括二级传送带、距离调节杆、角度调节杆和光电传感器，所述二级传送带倾斜安装在一级传送带末端且与一级传送带末端不相接触；所述距离调节杆安装在二级传送带的上端且与一级传送带平行，该距离调节杆可伸缩从而带动二级传送带左右移动以调节二级传送带与一级传送带的水平距离；所述角度调节杆安装在二级传送带的下端，该角度调节杆能够伸缩，从而带动二级传送带的下端左右移动以调节二级传送带的倾斜角度；光电传感器安装在二级传动带的下端；图像获取装置，包括红外线激光器、线阵相机和图像采集卡，所述红外线激光器和线阵相机置于防尘机箱内；所述防尘机箱位于二级传送带上方，所述红外线激光器和线阵相机均正对二级传送带，且红外线激光器和线阵相机所成平面与二级传送带平行；所述线阵相机镜头覆盖的采集对象为各档冷料仓下方一级传送带上被二级传送带分流并沿二级传送带下滑的采样集料，线阵相机镜头的视场宽度为浙青混合料拌合楼传送带的宽度；光处理优化装置，包括滤光装置和漫反射涂料层；所述滤光装置安装在线阵相机前面，所述漫反射涂料层涂在二级传送带的集料下滑面。本实用新型还包括如下其他技术特征所述二级传送带与地面间夹角为0° 90°。所述二级传送带与一级传送带间水平距离为10 40cm，垂直距离为15cm。所述的滤光装置采用带通滤光片，该带通滤光片对波长800 2000nm的入射光通过率为95%，其余波段近似为0。所述防尘机箱位于二级传送带上方40 60cm处。所述防尘机箱后部有散热风扇。所述漫反射涂料层采用黑色塑胶。本实用新型包括如下优点1)可在各档集料级配过程中进行长期数字化成像，及时发现级配时集料动态的变化，作为实时生产控制提供参考，避免不合格浙青混合料的生产，节约时间并降低成本。2)通过二级传送带的设置轻松实现了采样集料紧贴拍摄背景板(即二级传送带) 下落，从而最大程度地消除采集到的图像中集料阴影所带来的检测影响，降低了图像处理的难度，提高了采集精度。3)可针对不同的集料粒径及流量大小通过距离控制杆动态调节二级传送带与一级传送带间距离，从而控制采样集料流的大小适应动态检测的需求，并可针对不同的集料特征和拍摄要求，通过控制二级传送带的倾斜角度来控制集料流的下滑速度，使下滑速度根据检测要求在可控范围之内调整，克服了采集到的图像质量差、颗粒难分离、处理数据量大的缺陷。4)通过光电传感器测出二级传送带的传送速度，从而根据集料在二级传送带上传送的速度动态调整线阵相机的拍摄速度，使得采集到的图像质量更加可靠，且扩大了采集方法的适用范围和灵活性。5)不受生产现场日光和其他光线条件变化的影响进行全天候集料级配的数字化成像，降低了检测现场的环境要求，提高了采集的工作效率。
图1是本实用新型的结构示意图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的解释说明。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，由集料抽样装置、图像获取装置和光处理优化装置组成集料抽样装置，包括二级传送带9、距离调节杆8、角度调节杆10和光电传感器12， 所述二级传送带9倾斜安装在一级传送带7末端且与一级传送带7末端不相接触；集料一部分通过二级传送带9下滑到拌合楼传送带11，另一部分通过二级传送带9与一级传送带 7之间下落到拌合楼传送带11 ；所述距离调节杆8安装在二级传送带9的上端且与一级传送带7平行，该距离调节杆8可伸缩从而带动二级传送带9左右移动以调节二级传送带9 与一级传送带7的水平距离，从而控制集料的采样流量；所述角度调节杆10安装在二级传送带9的下端，该角度调节杆10能够伸缩，从而带动二级传送带9的下端左右移动以调节二级传送带9的倾斜角度，从而控制采样集料流的下落速度；光电传感器12安装在二级传动带9的下端，用来测量二级传送带9的传送速度；二级传送带9与一级传送带7间水平距离为10 40cm，垂直距离为15cm ；二级传送带9与地面间夹角为0° 90°。距离调节杆 8和角度调节杆10的调节幅度根据集料流特征不同而变化；集料流特征包括集料粒径及流量大小。图像获取装置，包括红外线激光器2、线阵相机1和图像采集卡，所述红外线激光器2和线阵相机1置于防尘机箱5内，所述防尘机箱5位于二级传送带9上方40 60cm 处，防尘机箱5后部有散热风扇4用以散热；所述红外线激光器2和线阵相机1均正对二级传送带9，且红外线激光器2和线阵相机1所成平面与二级传送带9平行；所述线阵相机 1镜头覆盖的采集对象为各档冷料仓6下方一级传送带7上被二级传送带9分流并沿二级传送带9传送的采样集料，线阵相机1镜头的视场宽度为浙青混合料拌合楼传送带11的宽度。针对二级传送带9倾斜角度调节防尘机箱5的角度调节杆，使得红外线激光器2和线阵相机1所成平面与二级传送带9平行；光处理优化装置，包括滤光装置3和漫反射涂料层；所述滤光装置3安装在线阵相机1前面，所述漫反射涂料层涂在二级传送带9的集料下滑面；滤光装置3采用带通滤光片，该带通滤光片对波长800 2000nm的入射光通过率为95 %，其余波段近似为0 ；滤光装置3用来消除可见光对图像质量的干扰，原因是滤光装置3可以阻挡可见光，仅使经过反光装置反射的红外线激光通过滤光装置3进入线阵相机1的镜头，在全天候的条件下使线阵相机1接收光强恒定、光谱范围恒定的红外线激光。漫反射涂料层采用黑色塑胶；使得采集视场内的光强度均勻；漫反射涂料层使入射到二级传送带9上的红外线激光产生漫反射，且使经过漫反射的红外线激光保持强度均勻。图1中箭头方向指集料运动的方向。
权利要求1.一种用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于，由集料抽样装置、 图像获取装置和光处理优化装置组成集料抽样装置，包括二级传送带(9)、距离调节杆(8)、角度调节杆(10)和光电传感器 (12)，所述二级传送带(9)倾斜安装在一级传送带(7)末端且与一级传送带(7)末端不相接触；所述距离调节杆(8)安装在二级传送带(9)的上端且与一级传送带(7)平行，该距离调节杆(8)可伸缩从而带动二级传送带(9)左右移动以调节二级传送带(9)与一级传送带 (7)的水平距离；所述角度调节杆(10)安装在二级传送带(9)的下端，该角度调节杆(10) 能够伸缩，从而带动二级传送带(9)的下端左右移动以调节二级传送带(9)的倾斜角度；光电传感器(12)安装在二级传动带(9)的下端；图像获取装置，包括红外线激光器(2)、线阵相机(1)和图像采集卡，所述红外线激光器(2)和线阵相机(1)置于防尘机箱(5)内；所述防尘机箱(5)位于二级传送带(9)上方， 所述红外线激光器(2)和线阵相机(1)均正对二级传送带(9)，且红外线激光器(2)和线阵相机(1)所成平面与二级传送带(9)平行；所述线阵相机(1)镜头覆盖的采集对象为各档冷料仓(6)下方一级传送带(7)上被二级传送带(9)分流并沿二级传送带(9)下滑的采样集料，线阵相机(1)镜头的视场宽度为浙青混合料拌合楼传送带(11)的宽度；光处理优化装置，包括滤光装置(3)和漫反射涂料层；所述滤光装置(3)安装在线阵相机(1)前面，所述漫反射涂料层涂在二级传送带(9)的集料下滑面。
2 如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述二级传送带(9)与地面间夹角为0° 90°。
3.如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述二级传送带(9)与一级传送带(7)间水平距离为10 40cm，垂直距离为15cm。
4.如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述的滤光装置(3)采用带通滤光片，该带通滤光片对波长800 2000nm的入射光通过率为95%，其余波段近似为0。
5.如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述防尘机箱(5)位于二级传送带(9)上方40 60cm处。
6.如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述防尘机箱(5)后部有散热风扇(4)。
7.如权利要求1所述的用于集料级配现场检测的抗干扰成像采集系统，其特征在于， 所述漫反射涂料层采用黑色塑胶。
专利摘要本实用新型公开了一种用于集料级配现场检测的抗干扰图像采集系统，由集料抽样装置、图像获取装置和光处理优化装置组成，集料抽样装置包括二级传送带、距离调节杆、角度调节杆和光电传感器，二级传送带在一级传送带末端；距离调节杆在二级传送带上端，角度调节杆在二级传送带下端，光电传感器在二级传动带下端；图像获取装置包括红外线激光器、线阵相机和图像采集卡，红外线激光器和线阵相机置于防尘机箱内；防尘机箱位于二级传送带上方；光处理优化装置包括滤光装置和漫反射涂料层；滤光装置安装在线阵相机前面，所述漫反射涂料层涂在二级传送带的集料下滑面。本实用新型克服了采集到的图像质量差、颗粒难分离、处理数据量大的缺陷。
文档编号G01N15/02GK202256106SQ20112034816
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者孙朝云, 李伟, 杜晓兵, 沙爱民, 焦立男, 王丰飞, 王超凡, 胡力群, 郝雪丽, 陈柘 申请人:长安大学
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