一种基于漏磁图像纹理获取运动钢丝绳速度和位移的方法与流程

技术特征：
1.一种基于漏磁图像纹理获取运动钢丝绳速度和位移的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集钢丝绳漏磁信号；利用x路霍尔传感器对饱和磁化的运动钢丝绳的漏磁信号进行检测，等时间采样后得到x路漏磁信号s(x)，x＝1,2,
…
,x；(2)、漏磁信号预处理；(2.1)、利用样条插值法对x路漏磁信号s(x)进行插值处理，形成y路漏磁信号s(y)，y＝1,2,
…
,y；(2.2)、对每一路漏磁信号s(y)进行降噪处理，形成股波波纹明显的图像信号(3)、标记每一张图像信号的股波区域；(3.1)、将信号图像转换为灰度图，记为(3.2)、判定包含股波的区域；设定灰度值极差阈值k；在每一张灰度图中，若每列中存在任意两像素点的灰度差值大于k，则判定该列为股波区域；(4)、对灰度图中的股波区域进行边缘检测；(4.1)、在灰度图中，利用窗口大小为m、步长为1的滑动窗口对股波区域进滑动，截取多个窗口区域s
y
(n)，其中，每个窗口区域包含m个像素点，n＝1,2,
…
，n表示窗口区域的编号；(4.2)、对每一个窗口区域s
y
(n)先进行图像均衡处理，再利用canny算法提取边缘点，得到边缘检测图(5)、利用改进后的霍夫变换求解股波倾斜角α；(5.1)、在每一张边缘检测图中，通过8邻域判断条件找出所有的连通线，并标记为其中，x＝1,2,
…
，x为连通线编号；(5.2)、为每一条连通线构建与滑动窗口大小一致的空白图像再将连通线对应映射至中，在图像中对连通线进行霍夫变换，得到极值以连通线上各像素点的坐标值，然后后根据坐标值在边缘检测图中以线段显示；(5.3)、遍历边缘检测图中所有显示线段，取这些线段中对应极值最大的q个线段作为该处股波的有效线；(5.4)、在直角坐标系计算出所有有效线的角度值，然后求取所有角度值的均值作为窗口区域的股波倾斜角α；(6)、利用斜率与钢丝绳捻距的关系求解钢丝绳的速度变化及移动距离；将每个窗口区域作为一个采样时刻，通过钢丝绳物理形态及传感器采样的数学关系，计算出钢丝绳的运行速度v；
其中，l为钢丝绳捻距长度、y为样条插值后信号的行数、α为股波倾斜角度、f为漏磁传感器采样频率；对于速度v进行积分，求解钢丝绳运行距离s＝∫vdt。

技术总结
本发明公开了一种基于漏磁图像纹理获取运动钢丝绳速度和位移的方法，先采集钢丝绳漏磁信号，经过去趋势处理后，通过插值法和滤波处理后形成股波波纹明显的二维信号图像；接着，标记每一张图像的股波区域并进行滑窗处理，然后对每一个窗口区域进行图像均衡处理以及基于Canny算法的边缘检测；然后使用改进后的霍夫变换方法求取图像中股波斜率，判断钢丝绳运行方向；最后通过斜率确定钢丝绳的实时速度及移动距离。度及移动距离。度及移动距离。


技术研发人员：刘志亮 杨磊磊 潘斐扬 左明健
受保护的技术使用者：青岛明思为科技有限公司
技术研发日：2022.02.18
技术公布日：2022/5/31