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作者：季现亮;张文杰;王玉强;刘勇;田祖织;付拯;
单位：临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿;中国矿业大学机电工程学院;山东能源集团鲁西矿业有限公司;
摘要：针对现有基于机器视觉的带式输送机煤流检测方法存在的图像细节缺失、在多处断裂或断裂间距较大区域拟合效果较差的问题，基于直射斜收式激光三角测量原理，提出了一种基于机器视觉的带式输送机高精度煤流检测系统，将线激光发射器布置在带式输送机测量位置正上方并垂直照射煤堆，煤堆随带式输送机匀速运动，利用相机在斜上方实时拍摄包含激光条纹的煤堆表面图像。对煤流检测系统进行标定，包括相机内参数标定和激光平面标定，得到煤堆的高度信息；对煤流截面激光条纹图像进行处理，从提取精度、算法实时性等角度对比分析了灰度重心法和区域骨架法，根据对比结果选用区域骨架法提取激光条纹中心；针对利用图像膨胀操作进行激光条纹断裂修补拟合效果较差的问题，提出采用最小二乘法作为激光条纹断裂修补算法，相较于闭运算，最小二乘法拟合处理的平滑效果更好，精度较高；建立煤流截面积计算模型，通过计算每一帧上煤堆的横截面积，即可得出不同带速下的煤流体积。实验结果表明，当带速分别为0.25,0.5,1 m/s时，煤流检测系统误差均较小，最大误差分别为2.78%,3.61%和3.89%，验证了煤流检测系统具有较高的准确性。
关键词：带式输送机;煤流检测;机器视觉;线激光发射;激光三角测量;激光条纹中心提取;激光条纹断裂修补;区域骨架法;最小二乘法
基金资助：国家自然科学基金资助项目（52375069）
