一、总体目标
本项目的总体目标是自动检测传送带运行状态，如果皮带跑偏或者检测到皮带撕裂，进行自动预警。同时，利用图像测量技术检测传送带煤堆体积，预估传送重量。
二、具体功能
1、图像采集与传输
实现高速图像采集，用于检测和识别处理，并将图像传送到监控中心进行实时显示。
2、自动检测皮带两侧边界
对皮带两侧边界进行检测，判断皮带是否跑偏。
3、自动探伤
对皮带是否撕裂进行检测，自动定位撕裂所在位置。
4、自动报警
如果皮带跑偏或者发现撕裂，进行报警。
5、自动检测煤堆体积
对煤堆的体积进行测量，预估重量。
三、硬件系统
硬件系统包括图像采集系统、光电检测系统、辅助光源系统、计算机工业控制系统、通讯系统、报警系统、设备防雨防尘装置和设备支架。硬件系统结构框图和示意图如图1和图2所示。
(1)辅助光源
为了全天时拍摄清晰图像，该系统需要辅助光源，配合环境光较低时图像的图像采集。
图2辅助光源示意图
(1)图像采集
将光信号数字化成图像信息，并进行传输、运算、存储和显示。
图3图像采集示意图
（3）视频格式转换
由于当前监控录像厂商（如海康、大华等）的视频格式都很特殊，导致当前许多播放软件无法对采集到的视频进行播放。用户可以通过该功能将这些格式文件转换为AVI、MPG、WMV、MP4、RMVB等主流视频格式。并且提供视频窗口录制的手段把视频转换为易读格式。
（4）工控机
现场工控机接受传输来的原始图像信号，并进行视频测量和自动探伤的处理，完成整个系统的软件实现和控制。
监控室的工控机对相机采集的图像进行实时显示；当现场工控机检测有皮带裂缝或皮带跑偏时，显示相应的图像，并启动报警。
（5）通讯系统
通讯系统包括电机控制系统与图像采集之间的通讯、图像传输通讯、以及报警通讯。
（6）报警系统
当检测有带裂缝或皮带跑偏时，启动自动报警功能，并与总控进行通讯，发出警告。
（7）防爆防尘装置
对于在井下运行的设备，如图像采集设备、工控机等，一定要进行防爆防尘，以保证设备正常稳定运行。
四、软件系统
软件系统主要实现的功能有实现的图像测量、边界识别、自动探伤、实时增强、视频复原与视频标注等。
图像测量
软件通过采用基于SFM的多视角立体匹配技术对于监控场景中煤堆的长宽高等形状信息进行测量，对煤堆的重量、传送的速度等信息进行预测，为传送带电机的无极调速提供反馈信息。
边界识别
采用Line特征检测算子提取图像中的边缘特征，然后通过Hough变换技术对皮带两侧的边界线进行识别，进而通过边界线的斜率判断皮带是否跑偏。
自动探伤
系统基于生成对抗网络设计一种工件表面在线缺陷检测方法，利用神经网络构建图像中内蕴结构特征空间，并将检测图像映射到该空间中，通过预先训练的判别网络检测图像中缺陷位置。该方法无需手动设计特征，可自动实现传送带表面的在线缺陷检测。
4.视频实时增强
①直方图增强。当视频内容中目标物体和场景近似时，通过直方图增强可以明显地增加对比度，使得目标更容易观察，增强图像的视觉效果。
②Retinex增强。对于视频场景中出现的阴暗区域。通过Retinex方法能很好地消除。
5.视频复原
①视频实时去噪。在低照明度的情况下，监控录像噪声严重。很难看清目标的细节。本系统将引入视频实时去噪技术（包括BM3D和3DDCT等），抑制噪声对于探伤的干扰。
②视频实时去尘。灰尘是除照明度和监控设备性能外另一个重要的影响监控录像质量因素。本系统将采用基于DCP的去尘方法，来去除视频中的尘雾，恢复清晰的视频。
6.视频内容标注功能
当系统在视频中发现可疑区域后，可利用软件对可疑区域进行截屏、截取视频片段，并对可疑区域出现时间、地点等进行规范描述，列入规范表格进行存储，以便下一步分析、应用。
