输送带损伤检测方法、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及皮带检测领域，具体而言，涉及一种输送带损伤检测方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在线阵相机连续采集的工业视觉检测系统中，现有常规方案通常采用“硬性行频触发切片+二维图像目标检测+编码器里程映射”的技术架构。

2、然而，由于相邻图像帧之间不存在任何重叠区域，且切割边界完全取决于机械行频（即固定的物理时间间隔），当沿皮带运行方向延伸的长条形损伤（如纵向撕裂）的长度大于单帧图像的视场高度，或恰好分布于相邻两帧图像的切割接缝处时，该目标在物理空间上的连续性会被硬性切割指令强行割裂。

3、该割裂行为将直接导致被割裂后的独立子目标在单帧图像中失去了原有的长条形语义结构，极易被目标检测模型（如深度学习神经网络）判定为多个独立的短小异常或背景噪声，严重拉低模型对长条目标的检出率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的在于，提供一种输送带损伤检测方法、电子设备及存储介质以至少部分地改善上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种输送带损伤检测方法，包括：

4、获取线阵相机输出的连续图像数据流，以滑动窗口方式提取图像；其中，相邻图像之间具有重叠区域；

5、将当前帧图像输入目标检测模型，当从所述当前帧图像中检测到第一损伤检测框时，判断所述第一损伤检测框是否触及预设边界条件；

6、若未触及，则直接输出所述第一损伤检测框；

7、若触及，则在下一帧图像中获取与所述第一损伤检测框满足预设空间邻近条件的第二损伤检测框，对所述第一损伤检测框与所述第二损伤检测框进行特征相似度匹配；

8、若匹配成功，则将所述第一损伤检测框与所述第二损伤检测框进行并集融合，输出跨帧拼接后的完整检测框。

9、可选地，所述预设边界条件为所述第一损伤检测框的下边缘满足：

10、

11、其中，为所述第一损伤检测框的中心点的纵向像素坐标，为所述第一损伤检测框的高度，为所述当前帧图像的高度，为尺度自适应的下边界逼近阈值：

12、

13、其中，为缺陷尺度感知系数，保证目标越大触发阈值越高；为系统静态安全容差；为所述重叠区域的高度，为重叠区域最大利用率限制，防止阈值越界。

14、可选地，所述在下一帧图像中获取与所述第一损伤检测框满足预设空间邻近条件的第二损伤检测框，对所述第一损伤检测框与所述第二损伤检测框进行特征相似度匹配，包括：

15、将下一帧图像输入所述目标检测模型，当从所述下一帧图像中检测到至少一个损伤检测框时，分别计算所述第一损伤检测框与各所述损伤检测框之间的空间距离，将空间距离最小的损伤检测框作为候选检测框；

16、判断所述候选检测框与所述第一损伤检测框之间的空间距离是否小于或等于所述重叠区域的高度；

17、若否，则直接输出所述第一损伤检测框；

18、若是，则判定所述候选检测框为所述第二损伤检测框，将所述第一损伤检测框和所述第二损伤检测框分别输入特征提取网络，获得第一图像特征和第二图像特征；

19、对所述第一图像特征与所述第二图像特征进行相似度匹配。

20、可选地，所述对所述第一图像特征与所述第二图像特征进行相似度匹配，包括：

21、计算所述第一图像特征与所述第二图像特征的平方欧氏距离；

22、若所述平方欧氏距离小于预设距离阈值，则判断所述第一损伤检测框和所述第二损伤检测框为同一物理损伤。

23、可选地，所述方法还包括：

24、获取已输出的各所述第一损伤检测框分别对应的绝对物理里程；

25、根据所述绝对物理里程，在输送带全局物理空间中计算各所述第一损伤检测框之间的距离；

26、若任意两个第一损伤检测框之间的距离小于预设抑制阈值，则对所述两个第一损伤检测框进行去重处理。

27、可选地，获取所述绝对物理里程的步骤包括：

28、获取编码器累计脉冲数及脉冲当量，计算当前扫描线对应的理论物理里程；

29、获取所述第一损伤检测框的纵向像素中心点，结合线阵相机在输送带运行方向上的空间分辨率，计算所述第一损伤检测框相对于当前扫描线的物理偏移量；

30、将所述理论物理里程与所述物理偏移量相加后对输送带物理总周长取模，得到所述第一损伤检测框对应的绝对物理里程。

31、可选地，所述方法还包括：

32、在输送带首圈运行期间或预设时间段内，识别输送带表面的至少一个视觉锚点，并分别获取各所述视觉锚点的基准图像特征以及其在输送带中对应的基准物理绝对里程；

33、在输送带运行过程中，实时推算当前理论里程，并根据所述当前理论里程与各所述视觉锚点对应的基准物理绝对里程之间的正向距离，预测即将到达线阵相机当前视野的目标视觉锚点；

34、当所述目标视觉锚点与当前视野之间的环形最短距离小于预设唤醒阈值时，获取当前视野中所述目标视觉锚点的归一化特征；

35、将所述归一化特征与各所述基准图像特征进行匹配；

36、若匹配成功，计算所述目标视觉锚点对应的基准物理绝对里程与所述当前理论里程之间的偏差；

37、根据所述偏差，修正编码器的累计里程。

38、可选地，所述计算所述目标视觉锚点对应的基准物理绝对里程与所述当前理论里程之间的偏差，包括：

39、计算当前编码器推算的理论里程与所述视觉锚点对应的基准物理绝对里程之间的差值，作为初始偏差值；

40、若所述初始偏差值大于输送带物理总周长的一半，则将所述初始偏差值减去所述输送带物理总周长，获得最终偏差；

41、若所述初始偏差值小于负的输送带物理总周长的一半，则将所述初始偏差值加上所述输送带物理总周长，获得最终偏差。

42、第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的方法。

43、第三方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

44、本发明实施例提供的一种输送带损伤检测方法、电子设备及存储介质，通过以滑动窗口方式提取图像，并在相邻图像帧之间保留重叠区域，确保任意沿输送带运行方向延伸的损伤目标至少完整出现在某一帧图像中（若目标尺寸超过单帧视场，则其各部分分别落入相邻帧的重叠区域内），从根本上避免了传统硬性切片方式因切割边界恰好位于损伤目标中部而导致的特征截断问题。当检测框触及预设边界条件时，在下一帧图像的邻近区域中搜索匹配目标，并在匹配成功后对两帧检测框进行并集融合，使原本因切片而被分置于相邻帧中的同一损伤碎片在空间上重新连接，形成完整的跨帧损伤边界框，从而保证了跨帧损伤的视觉连续性与几何完整性，有效降低了长条形损伤的漏检率与误报率。

45、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。