JP7019939B2 - Belt inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、ベルトコンベアのベルトの損傷の有無を検査するベルト検査装置に関する。 The present invention relates to a belt inspection device for inspecting the presence or absence of damage to the belt of a belt conveyor.
従来、建設工事・土木工事の排土には、ベルトコンベアが利用されている。ベルトコンベアを断続的又は連続的に長時間運転すると、ベルトに亀裂が発生する虞がある。特に、ベルトに積載された土砂に異物が含まれていると、その異物がベルトを貫通し、ベルトが進行方向に引き裂かれることによってベルトに縦裂きが生じてしまう。また、ベルトの張力によって亀裂が成長し、ベルトが破断する虞もある。そこで、ベルトの撮像画像を画像処理技術により解析して、ベルトの亀裂を検出する技術がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a belt conveyor has been used for excretion of soil for construction work and civil engineering work. If the belt conveyor is operated intermittently or continuously for a long time, cracks may occur in the belt. In particular, if the earth and sand loaded on the belt contains foreign matter, the foreign matter penetrates the belt and the belt is torn in the traveling direction, resulting in vertical tearing of the belt. In addition, the tension of the belt may cause cracks to grow and the belt to break. Therefore, there is a technique for detecting a crack in the belt by analyzing the captured image of the belt by an image processing technique (see, for example, Patent Document 1).
以下に、特許文献1で用いられた符号を括弧書きで表記し、特許文献1に記載の技術について説明する。特許文献1の記載によると、レーザ発振器(2)によってベルト(1)を照明することによって、ベルト(1)の幅方向に延びた線状明部(10)をベルト(1)の下面に形成し、その線状明部(10)が撮像範囲に含まれるようにベルト(1)の下面をデジタルカメラ(3)によって撮像する。撮像された画像中では、線状明部(10)に相当する線状像は階調が高く表れる。ベルト(1)に縦裂きが生じていると、線状明部(10)が分断されるので、画像中では、階調の高い線状像が分断され、それらの間に階調の低い断線像が表れる。そのような断線像の有無を検出するべく、デジタルカメラ(3)により撮像された画像を二値化し、その後、二値画像中のノイズを除去し、その後、二値画像のラベリング処理によって断線像を検出して認識する。
Hereinafter, the reference numerals used in
ところで、刻印による凹凸部がベルトに形成されている場合、特許文献1に記載の技術を採用すると、その凹凸部がレーザ発振器(2)の照明範囲を通過する時には凹凸部の影が発生するので、線状明部(10)がその影によって分断される。そのため、ベルトに縦裂きが存在しないにもかかわらず、画像中の階調の高い線状像が分断され、凹凸部の影が断線像として検出されてしまう。
また、ベルトに水が付着すると、その水の付着領域ではベルト本来の色よりも濃く表れる。そのため、特許文献1に記載の技術を採用すると、水の付着領域がレーザ発振器(2)の照明範囲を通過する時の画像中では、水の付着領域に相当する部分の階調が低くなり、階調の高い線状像が分断される。そのため、ベルトに縦裂きが存在しないにもかかわらず、水の付着領域が断線像として検出されてしまう。
By the way, when the uneven portion by engraving is formed on the belt, if the technique described in
Further, when water adheres to the belt, it appears darker than the original color of the belt in the region where the water adheres. Therefore, when the technique described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ベルトの表面の凹凸部や水の付着領域がベルトの亀裂として誤検出されることを防止することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved by the present invention is to prevent erroneous detection of uneven portions on the surface of the belt and water adhesion regions as cracks in the belt. Is.
以上の課題を解決するべく、本発明に係るベルト検査装置は、ベルトコンベアのベルトを検査するベルト検査装置であって、前記ベルトの所定箇所を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像を二値化し、その二値化により得られた二値画像中の黒色の損傷部の有無を判定する判定部と、前記撮像装置による前記ベルトの撮像範囲に対面し、その撮像範囲に向けて拡散光を照射する導光板型又は面発光素子型の面状発光装置と、を備え、前記ベルトが搬送方向における上流側のプーリーと前記搬送方向における下流側のプーリーとの間に架け渡され、前記撮像装置及び前記面状発光装置が、前記ベルトのうち前記上流側のプーリーから前記下流側のプーリーにむけて走行する上側の搬送ベルト部と、前記下流側のプーリーから前記上流側のプーリーにむけて走行する下側の戻りベルト部との間に設けられ、前記面状発光装置の中央部に透光部が形成され、前記撮像装置が前記面状発光装置よりも前記搬送ベルト部から離れて設置され、前記面状発光装置が前記搬送ベルト部の下面を照明し、前記撮像装置が記透光部を通じて前記搬送ベルト部の下面を撮像する。 In order to solve the above problems, the belt inspection device according to the present invention is a belt inspection device that inspects a belt of a belt conveyor, and is imaged by an image pickup device that images a predetermined portion of the belt and the image pickup device. The image is binarized, and the determination unit for determining the presence or absence of a black damaged portion in the binarized image obtained by the binarization faces the image pickup range of the belt by the image pickup device, and the image pickup range is directed toward the image pickup range. A light guide plate type or surface light emitting element type planar light emitting device for irradiating diffused light is provided , and the belt is bridged between a pulley on the upstream side in the transport direction and a pulley on the downstream side in the transport direction. The upper conveyor belt portion in which the image pickup device and the planar light emitting device travel from the upstream pulley to the downstream pulley of the belt, and the upstream pulley from the downstream pulley. A translucent portion is formed in the central portion of the planar light emitting device, which is provided between the lower return belt portion traveling toward the surface and the image pickup device is more from the transport belt portion than the planar light emitting device. Installed separately, the planar light emitting device illuminates the lower surface of the transport belt portion, and the image pickup device images the lower surface of the transport belt portion through the translucent translucent portion.
本発明によれば、ベルトに凹凸部が形成されている場合、面状発光装置が広い範囲から光を出射するので、凹凸部には広い範囲から光が照射される。そのため、凹凸部の影が発生しないか、薄く発生する。そうすると、凹凸部が撮像範囲に含まれるようにベルトを撮像装置で撮像した場合、その画像には凹凸部の影が表れないか、表れたとしてもその影は薄い。従って、その画像が判定部により二値化されて、二値画像中の黒色の損傷部の有無が判定部により判定されるに際して、凹凸部が損傷部として判定されることを防止できる。
また、ベルトに水が付着している場合、面状発光装置が広い範囲から光を出射するので、水には広い範囲から光が照射され、水の表面において反射しやすい。そうすると、ベルトに付着した水が撮像範囲に含まれるようにベルトを撮像装置で撮像した場合、その画像には、その水に相当する部分が明るく表れる。従って、その画像が判定部により二値化されて、二値画像中の黒色の損傷部の有無が判定部により判定されるに際して、水が損傷部として判定されることを防止できる。
According to the present invention, when the uneven portion is formed on the belt, the planar light emitting device emits light from a wide range, so that the uneven portion is irradiated with light from a wide range. Therefore, the shadow of the uneven portion is not generated or is thinly generated. Then, when the belt is imaged by the image pickup device so that the uneven portion is included in the imaging range, the shadow of the uneven portion does not appear in the image, or even if it appears, the shadow is thin. Therefore, when the image is binarized by the determination unit and the presence or absence of the black damaged portion in the binary image is determined by the determination unit, it is possible to prevent the uneven portion from being determined as the damaged portion.
Further, when water is attached to the belt, the planar light emitting device emits light from a wide range, so that the water is irradiated from a wide range and easily reflected on the surface of the water. Then, when the belt is imaged with an image pickup device so that the water adhering to the belt is included in the image pickup range, the portion corresponding to the water appears brightly in the image. Therefore, when the image is binarized by the determination unit and the determination unit determines the presence or absence of the black damaged portion in the binary image, it is possible to prevent water from being determined as the damaged portion.
また、面状発光装置から発する光が拡散光であるため、ベルトに形成された凹凸部には、広い範囲から光が入射する。そのため、凹凸部の影が画像に殆ど表れず、凹凸部が損傷部として判定されることを防止できる。ベルトに付着した水が損傷部として判定されることも同様に防止できる。 Further , since the light emitted from the planar light emitting device is diffused light, the light is incident on the uneven portion formed on the belt from a wide range. Therefore, the shadow of the uneven portion hardly appears in the image, and it is possible to prevent the uneven portion from being determined as a damaged portion. Similarly, it is possible to prevent the water adhering to the belt from being determined as a damaged portion.
本発明によれば、ベルトに刻印等の凹凸部が形成されていたり、ベルトに水が付着していたりしても、凹凸部や水が二値画像に表れず、凹凸部や凹凸部が損傷部として判定されることを防止できる。 According to the present invention, even if an uneven portion such as an engraved portion is formed on the belt or water adheres to the belt, the uneven portion or water does not appear in the binary image, and the uneven portion or the uneven portion is damaged. It is possible to prevent the determination as a part.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, although the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
1. ベルトコンベア及びベルト検査装置
図1は、ベルトコンベア20及びベルト検査装置10を示した概略側面図である。図2は、図1に示すII-IIに沿った面を矢印方向に向かって示した概略断面図である。
1. 1. Belt Conveyor and Belt Inspection Device FIG. 1 is a schematic side view showing the
このベルト検査装置10及びベルトコンベア20は、トンネル掘削工事の際に利用される。トンネル掘削工事では、シールドマシン、トンネルボーリングマシン等の掘削機(図示略)を用いてトンネル1の切羽2を掘削し、切羽2の掘削の際に生じた土砂をベルトコンベア20によってトンネル1の坑口3まで搬送する。切羽2の掘削の際又はその掘削作業の中断の際にベルトコンベア20を運転するが、ベルトコンベア20の運転中にベルト検査装置10を用いてベルト21の亀裂(特に、縦裂き)又は破断を検査する。縦裂きとは、ベルト21の搬送方向に延びる亀裂をいう。
The
ベルトコンベア20は、ベルト21、ドライブプーリ22、テールプーリ23、スナッププーリ24、リターンローラ25、キャリアローラ26、モータ27、スクレーパ28及び噴射器29を有する。テールプーリ23が掘削機の後部に配置され、ドライブプーリ22が坑口3に配置され、スナッププーリ24がドライブプーリ22よりも切羽2寄りに配置されている。ベルト21はプーリ22,23に掛け渡され、ベルト21のうちプーリ22,23の下側の戻りベルト部21bは、ドライブプーリ22の近傍でスナッププーリ24によって押し上げられた状態となっているとともに、下側に設けられたリターンローラ25に支持されている。ベルト21のうちプーリ22,23の上側の搬送ベルト部21aは、下側のキャリアローラ26に支持される。ドライブプーリ22にはモータ27が連結され、ドライブプーリ22がモータ27により回転駆動されることによって、上側の搬送ベルト部21aがテールプーリ23からドライブプーリ22へ移動する向きにベルト21が周回する。
The
ドライブプーリ22の外周面にはスクレーパ28が設けられている。ドライブプーリ22によるベルト21の折り返し部がスクレーパ28に摺接し、ベルト21に付着した土砂がスクレーパ28によって除去される。スクレーパ28近傍には、スクレーパ28及びベルト21に水を噴射する噴射器29が設けられている。ベルト21に水が吹き付けられると、ベルト21に付着した土砂が洗い落とされたり、吸水により軟質化したりすることで、土砂の除去効率が向上する。
図3はベルト21の一部の平面図である。図3に示すように、ベルト21の内側の面には、文字、記号、数字等の刻印による凹凸部21cが形成されている。
A
FIG. 3 is a plan view of a part of the
図1及び図2に示すように、ベルト検査装置10は、面状発光装置(面状照明装置)30、撮像装置40、コントローラユニット(判定部)50及び警報器60を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
2. 警報器
警報器60は、ベルトコンベア20の近傍やトンネル1内に設置されている。警報器60は、警告灯、警告表示器又は警告スピーカである。
2. 2. Alarm device The
3. 面状発光装置
面状発光装置30は、ベルト21の搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間に配置されているとともに、搬送ベルト部21aの下面に対面する。この面状発光装置30は搬送ベルト部21aの下面に光(例えば可視光)を照射するものであり、面状発光装置30の光出射面31が例えば矩形状に形成されている。面状発光装置30が搬送ベルト部21aの下面に対面するので、搬送ベルト部21aの下面の照明される部位は広い範囲で明るい上、照度分布の均一性が高くなる。なお、面状発光装置30の光出射面31における輝度分布が均一であることが好ましい。
面状発光装置30の中央部には、透光部32が設けられている。この透光部32は、面状発光装置30の中央部に形成された開口である。この開口に透明板が嵌め込まれてもよい。
3. 3. Surface light emitting device The surface
A
面状発光装置30の例示を挙げると、点光源アレイ型、導光板型又は面状発光素子型のものがある。以下、点光源アレイ型、導光板型及び面状発光素子型について説明する。
点光源アレイ型の面状発光装置30は、搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間において平面に沿って格子状に配列された点光源(例えばLED)と、これら点光源と搬送ベルト部21aとの間に配置されているとともにこれら点光源の群に対面する拡散板と、を有する。点光源から発した光が光拡散板を通過する際に拡散され、光拡散板を通過した拡散光が搬送ベルト部21aの下面に照射される。光拡散板によって、面状発光装置30の光出射面31における輝度分布が均一となる。なお、拡散板が点光源毎に分割されることによって点光源毎に小拡散板が設けられ、これら小拡散板が連なって単一の拡散板となっていてもよい。この場合、点光源と小拡散板の組み合わせが点状発光器である。
Examples of the planar
The point light source array type planar
導光板型の面状発光装置30は、搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間に配置されているとともに搬送ベルト部21aの下面に対面した導光板と、この導光板の外周端面に沿って配列された点光源(例えばLED)と、を有する。点光源から発した光が導光板の外周端面から導光板の内部に入射し、導光板の内部に入射した光が導光板の表面により反射を繰り返すことによって拡散・導光され、その拡散光が導光板の上面から出射して搬送ベルト部21aの下面に照射される。導光板によって、面状発光装置30の光出射面31における輝度分布が均一となる。
The light guide plate type planar
面状発光素子型の面状発光装置30は、搬送ベルト部21aに対面した面状発光素子(例えば有機EL素子、無機EL素子)を有するものである。例えば、面状発光素子型の面状発光装置30は、有機ELシート又は無機ELシートと呼ばれるものである。
The planar light emitting
4. 撮像装置
撮像装置40は搬送ベルト部21aの下面に向けられるように設置されており、撮像装置40の撮像範囲には、搬送ベルト部21aの下面の幅方向全体が含まれている。また、搬送ベルト部21aの下面において撮像装置40の撮像範囲が面状発光装置30の照射範囲に含まれている。
4. Imaging device The
好ましくは、撮像装置40が戻りベルト部21bと面状発光装置30との間に設置されており、撮像装置40の光軸が透光部32を通って、搬送ベルト部21aの下面における面状発光装置30の照射範囲の中心に交差する。そのため、撮像装置40は、面状発光装置30の光出射面31から発した光を遮蔽することなく、透光部32を通じて搬送ベルト部21aの下面を撮像する。なお、撮像装置40が光出射面31よりも上側に突出しない状態で透光部32内に配置されていてもよい。
Preferably, the
撮像装置40は、エリア型の固体撮像素子と、ベルト21の像を固体撮像素子に結像する光学レンズと、固体撮像素子によって撮像(光電変換)されたベルト21の像をデジタルの画像に変換する画像処理部と、を備える。
The
撮像装置40は、ベルトコンベア20の運転中に周期的に撮像処理を実行する。撮像装置40による撮像処理の周期は、或る撮像処理による画像中のベルト21の撮像範囲と次の撮像処理による画像中のベルト21の撮像範囲が部分的に重なるように設定されているか、それらの撮像範囲が途切れずに連なるように設定されている。なお、面状発光装置30の点光源(LED)も高速点滅するが、その点滅周期が撮像装置40の撮像処理の周期よりも十分に短いため、面状発光装置30の高速点滅は連続的な発光とみなせる。
The
撮像装置40の撮像処理により得られた画像は、各画素値がモノクロの階調を表すモノクロ階調画像(例えば、各画素値が白の階調を表す白黒階調画像(所謂、グレースケール画像))である。なお、撮像装置40の撮像処理により得られた画像が複色階調画像(所謂、カラー画像)であってもよいが、その複色階調画像は後述のコントローラユニット50によってモノクロ階調画像に変換される。
The image obtained by the image pickup process of the
5. コントローラユニット
図4は、ベルト検査装置10の構成を示したブロック図である。
コントローラユニット50は、CPU、GPU、ROM、RAM及びハードウェアインタフェース等を有するコンピュータである。このコントローラユニット50には、面状発光装置30、撮像装置40、警報器60及びモータドライバ27aのほか、記憶部51が接続されている。
5. The controller unit FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the
The
記憶部51は、半導体メモリー又はハードディスクドライブ等からなる記憶装置である。記憶部51は、コントローラユニット50にとって読み書き可能なものである。記憶部51はコントローラユニット50の筐体に内蔵されてもよいし、外付けであってもよい。この記憶部51には、コントローラユニット50によって実行可能なプログラム51aが格納されている。なお、プログラム51aは、コントローラユニット50のROMに格納されていてもよい。
The
6. コントローラユニットの処理について
ベルトコンベア20の運転中に、つまりモータ27がモータドライバ27aによって駆動されている時にコントローラユニット50がプログラム51aに基づいて実行する処理について以下に具体的に説明する。
6. Processing of the controller unit The processing executed by the
撮像装置40からコントローラユニット50に画像が転送される度に、コントローラユニット50が撮像装置40から転送された画像を取得して、その画像を記憶部51に記録し、更に損傷部有無判定処理を実行する。損傷部有無判定処理とは、コントローラユニット50が撮像装置40から取得した画像に対して各種の画像処理を行うことによって、その画像中の損傷部(損傷部とは、ベルト21に生じた亀裂や破断が像となった領域をいう。)の有無を判定する処理をいい、例えば次の通りである。なお、撮像装置40からコントローラユニット50に転送される画像が複色階調画像(カラー画像)である場合、コントローラユニット50はその複色階調画像をモノクロ階調画像に変換した上で、後述の損傷部有無判定処理を実行する。
Every time an image is transferred from the
損傷部有無判定処理は、二値化処理と、それに続く判定処理とからなる。まず、二値化処理について説明した後、判定処理について説明する。
二値化処理では、コントローラユニット50が、撮像装置40から取得した画像を二値画像(例えば、白黒画像)に変換する。具体的には、コントローラユニット50は、撮像装置40から取得した画像の画素毎に画素値を所定閾値と比較し、画素値が所定閾値以上であれば画素値を1ビットの1(白)に変換し、画素値が所定閾値未満であれば1ビットの0(黒)に変換する。従って、この所定閾値は、撮像装置40から取得した画像中の画素が損傷部を構成するものか否かを判別するための境となる値である。
The damaged portion presence / absence determination process includes a binarization process and a subsequent determination process. First, the binarization process will be described, and then the determination process will be described.
In the binarization process, the
ここで、図5及び図6を参照して、二値化処理前後の画像について説明する。図5は、二値化処理前後における亀裂及び水の写り方を説明するための図面であり、図5(a)に示すモノクロ階調画像は、ベルト21に生じた亀裂及びベルト21に付着した水が撮像範囲に含まれるようにベルト21を撮像装置40に撮像することにより得られた画像であり、図5(b)に示す二値画像は、図5(a)のモノクロ階調画像の二値化処理により得られた画像である。図6は、二値化処理前後における凹凸部21cの写り方を説明するための図面であり、図6(a)に示すモノクロ階調画像は、ベルト21の凹凸部21cが撮像範囲に含まれるようにベルト21を撮像装置40に撮像することにより得られた画像であり、図6(b)に示す二値画像は、図6(a)の画像の二値化処理により得られた画像である。
Here, the images before and after the binarization process will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a drawing for explaining how cracks and water are reflected before and after the binarization process, and the monochrome gradation image shown in FIG. 5A adheres to the cracks generated in the
図5(a)及び図6(a)に示すように、モノクロ階調画像では、ベルト21の表面を表す正常部91を構成する画素の値(階調)が高くて所定閾値以上であるので、それらの画素の値が1ビットの1(白)に変換されて、図5(b)及び図6(b)に示すように二値画像上で白色の正常部92となる。一方、図5(a)に示すように、ベルト21の亀裂を表す損傷部93を構成する画素の値が低くて所定閾値未満であるので、それらの画素の値が1ビットの0(黒)に変換され、図5(b)に示すように二値画像上で黒色の損傷部94となる。また、図5(a)に示すように、ベルト21に付着した水を表すノイズ部95を構成する画素の値は低いものの所定閾値以上であるので、それらの画素の値が1ビットの1(白)に変換されることによって、図5(b)に示すようにノイズ部が正常部92と同一化して、二値画像にノイズ部が存在しない。同様に、図6に示すように、ベルト21の凹凸部21cを表すノイズ部97を構成する画素の値も1ビットの1(白)に変換されることによって、二値画像にノイズ部が存在しない。
As shown in FIGS. 5A and 6A, in the monochrome gradation image, the value (gradation) of the pixels constituting the
ところで、ベルト21に亀裂が形成されている場合、面状発光装置30の光がベルト21に照射されると亀裂に影が発生し、更に亀裂とその周囲のベルト21の表面との明暗差が大きいので、亀裂の影が明瞭に表れる。亀裂が深いほど、亀裂の影がより明瞭に表れる。特に、亀裂がベルト21を貫通していると、面状発光装置30の光が亀裂を通過し、亀裂から撮像装置40に向かう反射光はない。そのため、亀裂を表す損傷部93を構成する画素の値が所定閾値未満となり、亀裂が損傷部94として二値画像に表れるようになる。これは、図5(b)からも明らかである。
By the way, when a crack is formed in the
一方、ベルト21に水が付着していると、その水が付着した部位では、ベルト21の本来の色よりも濃く表れやすい。ところが、面状発光装置30の光が拡散光であり、面状発光装置30の光出射面31が面状に広がっているので、ベルト21に付着した水には広範囲から光が入射する。そうすると、ベルト21に付着した水の表面で光が反射することで、その水を表すノイズ部95を構成する画素の値は所定閾値以上となり、水が二値画像に表れないようになる。これは、図5(b)からも明らかである。
On the other hand, when water adheres to the
また、面状発光装置30の光が拡散光であり、面状発光装置30の光出射面31が面状に広がっているので、凹凸部21cには広範囲から光が入射し、凹凸部21cの影が発生しづらいか、発生してもその影は薄い。そのため、凹凸部21cを表したノイズ部97を構成する画素の値は所定閾値以上となり、凹凸部21cが二値画像に表れないようになる。これは、図6(b)からも明らかである。
Further, since the light of the planar
特に、面状発光装置30が面状発光するものであるから、ベルト21の下面における照射範囲の照度分布の均一性が高く、凹凸部21c或いは水が照射範囲の周縁部にある場合でも、凹凸部21c或いは水の像がモノクロ階調画像で明るく表れ、凹凸部21c或いは水が二値画像に表れることを抑制できる。
In particular, since the planar
図7は、面状発光装置30を単一の線状発光装置に代えた場合(比較例)における、二値化処理前後の画像を示す。この比較例では、線状発光装置を撮像装置40の上流側又は下流側でベルト21の幅方向に延在するよう搬送ベルト部21aの下方に設置し、搬送ベルト部21aの下面に向けて光を照射させた。図7(a)に示すモノクロ階調画像は、ベルト21に生じた亀裂が撮像範囲に含まれるようにベルト21を撮像装置40に撮像することにより得られた画像であり、図7(b)に示す二値画像は、図7(a)のモノクロ階調画像の二値化処理により得られた画像である。図7に示すように、モノクロ階調画像では、ベルト21の亀裂を表す損傷部81と、ベルト21に付着した水を表すノイズ部83が暗く表れており、モノクロ階調画像を二値画像に変換しても、損傷部82及びノイズ部84が黒く表れている。以上の図5~図7から、線状発光装置と面状発光装置30を比較すると、面状発光装置30のほうが、ベルト21に付着した水が二値画像に表れづらくなることが明らかである。
FIG. 7 shows images before and after binarization processing when the planar
上述のような二値化処理によって変換された二値画像は、コントローラユニット50によって、変換前の画像に対応付けられて記憶部51に記録される。
そして、上述のような二値化処理後、コントローラユニット50は、二値画像中の損傷部の有無の判定処理を実行する。具体的には、コントローラユニット50は、二値画像中の黒領域(値が1ビットの0の画素からなる領域)を認識し、その認識した黒領域の面積(つまり、画素数)を算出し、その算出した面積を所定の第二閾値と比較する。そして、黒領域の面積が第二閾値以上であれば、黒領域が損傷部であるものとして損傷部の存在がコントローラユニット50によって判定される。一方、黒領域の面積が第二閾値未満であれば、黒領域が損傷部でないものとして損傷部の不在がコントローラユニット50によって判定される。このような処理が行われるため、画像上の微小なノイズ等が誤って損傷部(亀裂)として判定されることを防止できる。
The binary image converted by the binarization process as described above is associated with the image before conversion by the
Then, after the binarization process as described above, the
そして、コントローラユニット50は二値画像中の損傷部の存在を確認したら、警報器60を作動させる。そうすると、警報器60が警告灯であれば、警報器60が点灯又は点滅し、警報器60が警報スピーカであれば、警報器60から警告音が発せられ、警報器60が警告表示器であれば、警報器60によって警告が表示される。これにより、作業者に警告を報知することができる。
Then, when the
警報器60の作動に併せて、コントローラユニット50がモータドライバ27aをオフにして、モータ27を停止させる。これにより、ベルトコンベア20が停止する。
Along with the operation of the
7. 効果
面状発光装置30によりベルト21を照明したので、図5及び図6を用いて説明したように、ベルト21に付着した水やがベルト21に形成された凹凸部21cが1ビットの0(黒)として二値画像に表れない。そのため、その水や凹凸部21cが亀裂として誤検出されることがなく、ベルト21の亀裂の有無を正確に検査することができる。
7. Effect Since the
8. 変形例
図8に示すように、面状発光装置30が線状発光器集合体であってもよい。つまり、面状発光装置30は、ベルト21の幅方向に延在するよう搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間に設置された複数の線状発光装置36からなる。これら線状発光装置36は隣り同士が隣接するようにベルト21の搬送方向に配列されており、線状発光装置36の集合体全体として搬送ベルト部21aの下面(特に撮像装置40の撮像範囲内の部分)に対面する。これら線状発光装置36が搬送ベルト部21aの下面に向けて光を照射することで、全体として面状の発光とみなせる。ここで、線状発光装置36は、搬送ベルト部21aと戻りベルト部21bとの間においてベルト21の幅方向に配列された複数の点光源(例えばLED)と、これら点光源と搬送ベルト部21aとの間に配置されているとともにこれら点光源の群に対面する帯板状拡散板と、を有する。そのため、線状発光装置36の指向性が低く、線状発光装置36から出射される光は拡散光である。線状発光器集合体の中央部には透光部32が形成され、線状発光器集合体の下側に配置された撮像装置40の光軸は透光部32を通って、搬送ベルト部21aの下面における面状発光装置30の照射範囲の中心に交差する。
8. Modification Example As shown in FIG. 8, the planar
10…ベルト検査装置, 20…ベルトコンベア, 21…ベルト, 30…面状発光装置, 36…線状発光装置, 40…撮像装置, 50…コントローラユニット(判定部) 10 ... belt inspection device, 20 ... belt conveyor, 21 ... belt, 30 ... planar light emitting device, 36 ... linear light emitting device, 40 ... image pickup device, 50 ... controller unit (judgment unit)
Claims (1)
前記ベルトの所定箇所を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を二値化し、その二値化により得られた二値画像中の黒色の損傷部の有無を判定する判定部と、
前記撮像装置による前記ベルトの撮像範囲に対面し、その撮像範囲に向けて拡散光を照射する導光板型又は面発光素子型の面状発光装置と、を備え、
前記ベルトが搬送方向における上流側のプーリーと前記搬送方向における下流側のプーリーとの間に架け渡され、
前記撮像装置及び前記面状発光装置が、前記ベルトのうち前記上流側のプーリーから前記下流側のプーリーにむけて走行する上側の搬送ベルト部と、前記下流側のプーリーから前記上流側のプーリーにむけて走行する下側の戻りベルト部との間に設けられ、
前記面状発光装置の中央部に透光部が形成され、前記撮像装置が前記面状発光装置よりも前記搬送ベルト部から離れて設置され、
前記面状発光装置が前記搬送ベルト部の下面を照明し、
前記撮像装置が前記透光部を通じて前記搬送ベルト部の下面を撮像することを特徴とするベルト検査装置。 A belt inspection device that inspects belts on conveyor belts.
An image pickup device that captures a predetermined location on the belt, and an image pickup device.
A determination unit that binarizes the image captured by the image pickup device and determines the presence or absence of a black damaged portion in the binary image obtained by the binarization.
A light guide plate type or surface light emitting element type planar light emitting device that faces the image pickup range of the belt by the image pickup device and irradiates diffused light toward the image pickup range.
The belt is bridged between the pulley on the upstream side in the transport direction and the pulley on the downstream side in the transport direction.
The image pickup device and the planar light emitting device move from the upstream pulley to the downstream pulley of the belt on the upper conveyor belt portion, and from the downstream pulley to the upstream pulley. It is provided between the lower return belt and the lower return belt that runs toward it.
A translucent portion is formed in the central portion of the planar light emitting device, and the imaging device is installed farther from the transport belt portion than the planar light emitting device.
The planar light emitting device illuminates the lower surface of the transport belt portion, and the surface light emitting device illuminates the lower surface of the transport belt portion.
A belt inspection device, wherein the image pickup apparatus images the lower surface of the conveyor belt portion through the translucent portion .
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CN117347361B (en) * | 2023-11-03 | 2024-04-19 | 中铁山河工程装备股份有限公司 | Movable visual detection device for shield tunneling machine |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007230706A (en) | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Jfe Steel Kk | Vertical split detecting method and device of belt conveyor |
JP2008116335A (en) | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Nitta Ind Corp | Device and method for inspecting belt material, or the like |
JP2009012957A (en) | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Bridgestone Corp | Belt monitoring system |
JP2011058893A (en) | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Chubu Electric Power Co Inc | Method for detecting damage of conveyor belt |
JP2012030952A (en) | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Taisei Corp | Belt conveyor monitoring system |
JP2012068025A (en) | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Ntn Corp | Visual inspection device and visual inspection method |
JP2015232485A (en) | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社キーエンス | Image inspection device, image inspection method, image inspection program and computer readable recording medium, and apparatus having image inspection program recorded therein |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5992817A (en) * | 1982-11-19 | 1984-05-29 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Breakage detecting method and apparatus for belt conveyer |
JPH0823533B2 (en) * | 1992-07-15 | 1996-03-06 | 三ツ星ベルト株式会社 | Appearance inspection device for rubber belts |
JPH06129995A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Nippon Steel Corp | Optical inspection device for surface defect |
JPH06281595A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Nippon Steel Corp | Apparatus for detecting flaw on surface of object |
-
2016
- 2016-02-16 JP JP2016027270A patent/JP7019939B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007230706A (en) | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Jfe Steel Kk | Vertical split detecting method and device of belt conveyor |
JP2008116335A (en) | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Nitta Ind Corp | Device and method for inspecting belt material, or the like |
JP2009012957A (en) | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Bridgestone Corp | Belt monitoring system |
JP2011058893A (en) | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Chubu Electric Power Co Inc | Method for detecting damage of conveyor belt |
JP2012030952A (en) | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Taisei Corp | Belt conveyor monitoring system |
JP2012068025A (en) | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Ntn Corp | Visual inspection device and visual inspection method |
JP2015232485A (en) | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社キーエンス | Image inspection device, image inspection method, image inspection program and computer readable recording medium, and apparatus having image inspection program recorded therein |
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