煤炭車輛自動計重定位系統(tǒng)的圖像邊緣檢測設(shè)計與實現(xiàn)

1、引言
隨著國家數(shù)字礦山的不斷發(fā)展，目前多數(shù)煤炭企業(yè)都實現(xiàn)煤炭計重信息化、數(shù)字化。眾所周知，在計重過程中，煤炭車輛能否處于合理范圍計重，對自動計重結(jié)果的準(zhǔn)確性有重要影響。但是目前煤炭計重過程中，依然普遍存在著依靠人工肉眼主觀判斷和識別煤炭車輛是否停放在合理的計重范圍，這不僅影響到煤炭計重數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，更重要的是存在著計重作弊的漏洞，影響到計重監(jiān)管的可靠性。因此，煤炭車輛計重自動定位是目前煤礦企業(yè)數(shù)字化建設(shè)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前，煤礦企業(yè)解決車輛計重自動定位問題主要是利用紅外對射器進(jìn)行車輛自動定位識別。這種方法的優(yōu)點是技術(shù)原理簡單，易于實現(xiàn)和掌握；但是硬件設(shè)備投資大、占用空間多，施工比較復(fù)雜。本文提出應(yīng)用虛擬檢測線設(shè)置方法，通過過磅壓線檢測圖像識別技術(shù)自動判別煤炭車輛是否處于計重的合理位置，建立了相應(yīng)的煤炭車輛計重自動定位模型。其基本原理是：流動螞蟻線算法設(shè)置車輛虛擬檢測線，采用Canny算子對車輛進(jìn)行圖像識別，采用差分法提取車輛邊緣輪廓；在此基礎(chǔ)上，通過灰度直方圖拉伸和濾波對車輪邊緣定位；最后，采用了一種基于數(shù)學(xué)平面幾何的判定規(guī)則，自動判斷車輛是否處在車輛虛擬檢測線的合理范圍內(nèi)。
2、過磅車輛圖像預(yù)處理i
待處理的車輛圖像往往來自于地磅煤臺端點處的CCD攝像頭，但地磅煤臺大多距離礦山采掘現(xiàn)場較近，且運輸貨物為煤炭，所處環(huán)境灰塵多、光線差、振動大，因此所采集獲得的車輛圖像質(zhì)量較差，需要對圖像進(jìn)行預(yù)處理。圖像預(yù)處理的方法很多，本系統(tǒng)采用灰度直方圖均衡法。一些圖像由于其灰度分布集中在較窄的區(qū)間，對比度很弱，圖像細(xì)節(jié)看不清楚，采用圖像灰度直方圖均衡處理后，使得圖像灰度分布趨向均勻，圖像所占的像素灰度間距拉開，加大了圖像的反差，增強(qiáng)圖像的對比度；此外，灰度直方圖均衡法能夠有效去除因為光照強(qiáng)弱等原因造成的攝像不清、對比度不夠等現(xiàn)象，有效地增強(qiáng)圖像的視覺顯示效果。車輛圖像預(yù)處理效果如圖1所示。
3、地磅平臺檢測線設(shè)置
檢測線的設(shè)置對于后面圖像識別判斷具有重要作用，具體做法如下：
3.1檢測線設(shè)置
根據(jù)需要在圖像上用鼠標(biāo)移動，程序在后臺記錄鼠標(biāo)所經(jīng)過的所有點的坐標(biāo)，點擊保存按鈕將螞蟻線首尾坐標(biāo)保存到INI配置文件中以備處理調(diào)用。
3.2流動螞蟻線設(shè)置
調(diào)用回調(diào)函數(shù)，在程序中設(shè)置定時器，每隔一定時間觸發(fā)一次定時器，在定時器的觸發(fā)事件中添加畫線的代碼。