刘晓阳， 刘晶， 张向阳， 申利飞， 邓志钢， 马新彦， 王地

(中国矿业大学(北京) 机电与信息工程学院， 北京 100083)

0 引言

带式输送机作为煤矿井下的重要运输设备，其稳定运行关系到煤矿安全生产。煤矿环境恶劣，带式输送机工作强度高，在运输过程中易发生胶带撕裂故障[1]。现有的胶带撕裂检测方法主要有接触式检测法和非接触式检测法[2-6]。其中非接触式检测法中的机器视觉技术因其较高的稳定性和准确性成为近年来的研究热点。王福斌等[4]提出了一种边缘扩展的胶带撕裂支持向量机检测方法，通过在边缘基础上增加权重的方法扩展胶带撕裂边缘，构建支持向量机模型，以裂纹图像的面积和长宽比作为输入特征向量，完成胶带撕裂检测。曹成等[5]提出了一种优化Canny边缘算子的纵向撕裂检测方法，通过KSW熵法(由Kapur、Sahoo和Wong等提出的最佳熵阈值确定法)和蚁群算法相结合选取最优阈值，将此最佳阈值运用于Canny算子，提高边缘检测算法的准确性。牛犇等[6]提出了一种基于LabVIEW和CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)相机的纵向撕裂检测系统，通过高斯滤波、边缘检测和卷积运算等算法提取胶带撕裂区域特征，再对撕裂区域特征进行阈值分析，判断胶带是否发生撕裂缺陷。上述机器视觉检测方法处理背景纹理复杂的图像时易将撕裂痕迹相对背景纹理不明显的缺陷区域误判为无缺陷。

针对上述问题，本文提出一种基于二维Gabor滤波器的胶带撕裂检测方法，以Gabor滤波为基础提出一种新的优化选择方法，辅以改进的Sobel算子提取和增强撕裂区域轮廓特征，采用自适应阈值和形态学技术2种方法完成最终检测。……