截割头是掘进机的关键部件。由于截割头上的截齿与煤岩直接接触,经长时间工作后,截齿会受到不同程度的磨损。如截齿磨损过大,将会对掘进机的工作效率产生极大影响。因此,设计一种掘进机截齿磨损分析系统对提高掘进机的工作效率具有极其重要的意义。传统的测量器件磨损变化程度的方法有称重法、水测体积法等,这些方法不仅繁琐费时,其效率也难以满足实际需要。随着图像处理技术的发展,其已被广泛应用于工业检测及监控领域。基于此,本课题利用图像平滑、分割、特征提取和图像分析等图像处理技术,提出并设计了一种新的掘进机截齿磨损分析系统。系统通过提取截齿图像的面积特征参数和轮廓参数等信息,可对不同厂家的截齿的磨损情况进行对比分析,同时也可对截齿不同几何位置的磨损程度进行分析。在对国内外相关掘进机截齿磨损技术进行了总结和分析的基础上,结合当前广泛应用的数字图像处理技术,提出了掘进机截齿磨损分析系统设计方案,并确定了系统总体实现框架。系统实现主要包括硬件部分和软件部分。硬件部分由截齿磨损试验台系统和图像获取系统组成。截齿磨损试验台系统可对掘进机截齿的工作环境进行有效仿真,图像获取系统完成截齿的图像采集。软件部分由图像处理模块、数据分析模块和三维重建模块组成。图像处理模块对截齿图像进行预处理,提取轮廓参数、面积特征等信息;数据分析模块通过计算截齿磨损前后的面积参数,得到截齿的几何位置磨损情况;三维重建模块采用基于光线和图像平面轮廓对应的光锥求交的算法生成三维模型,可更直观的观察截齿磨损前后的情况。通过进行多次试验及对试验得出数据的分析,系统对掘进机截齿磨损程度变化分析是有效的。