[发明专利]基于红外视觉匹配的温度检测方法

说明书

本发明提供的基于红外视觉匹配的温度检测方法，包括模板学习阶段和实际检测阶段；模板学习阶段：拍摄被测对象的红外视觉图像，将红外视觉图像与附加信息作为被测对象模板存储；实际检测阶段；根据被测对象模板中的附加信息，拍摄被测对象的红外视觉图像，判断该红外视觉图像与被测对象模板是否匹配，如果匹配，则在该红外视觉图像中提取被测对象当前的温度场。在电站无人化运维中，利用巡检机器人在电站中全天候来回巡检，对电站设备温度进行远距离无接触测量，绘制物体各个部分温度场。

技术领域

本发明属于电站设备温度检测技术领域，涉及一种基于红外视觉匹配的温度检测方法。

背景技术

目前基于视觉图像和模式识别的物体跟踪和识别的应用已经很多，在机器人应用领域也有较多，比如一些服务型的机器人可以通过视觉传感器加上图像处理算法实现对人面部表情的区分，从而分析人的情感变化。其采用的可见光图像采集器信息比较丰富。对于室外作业的电站巡检机器人，采用可见光呈像无法实现全天候的巡检。

中国发明专利CN102278977A《机器鱼红外视觉定位系统》公开了一种红外视觉在定位方面的应用方案，一种机器鱼的红外视觉定位系统包括红外灯标，由安装在机器鱼背部的红外点组成；摄像机，用于捕捉红外灯标的图像信息；图像采集卡，用于实时获取摄像机拍摄的图像；图像分析单元，对图像采集卡获取的图像进行预处理，将图像的背景与红外点像素分离,并将红外点像素聚成一个连通点域；灯标检测单元,针对每个连通点域检测出其中单个红外点的图像点域，采用层次聚类法检测出每条机器鱼背上的多个红外点组成的灯标，将检测出的灯标与预定的灯标模式进行比对，如果能够与预定的灯标模式对应,则记录该检测出的灯标的图像坐标；视觉定位单元,根据单应矩阵和所述图像坐标来计算灯标的世界坐标。该发明也使用到了模式匹配，从而确定目标在图像中的坐标，在通过图像坐标和现实世界坐标变换得到目标真实位置，但不能真正的获得目标的温度场。该定位系统需要在被测对象上加装相应的红外灯标，因而当目标较多不易加装或者目标上不适合加装红外灯标时，该定位系统就不适应了。同时，被测对象要求在红外摄像机一定的视角范围内。

中国发明专利文献CN201410389476《基于图像数据库和巡检机器人的设备故障检测方法》公开的方法中，巡检机器人配备可同步进行拍摄的可见光摄像头和热成像摄像头，设定巡检机器人在变电站的巡检线路，并在巡检线路上设定多个巡检机器人的停靠位，在每个停靠位设定多个巡检机器人的拍摄角度，在不同天气状态和时间条件下将巡检机器人在每个停靠位上每个拍摄角度拍摄的可见光图像进存储，然后建立以停靠位、拍摄角度、天气状态和时间为限定条件的图像数据库，并在图像数据库内每个可见光图像中标定其所含设备的位置、编号和温度阈值信息。需要加装可见光摄像机，无法在夜间进行拍摄定位，并且对控制器的存储系统和计算能力有额外的开销。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种全天候有效实施的基于红外视觉匹配的温度检测方法，在电站无人化运维中，利用巡检机器人在电站中来回巡检，对电站设备温度进行远距离无接触测量，绘制物体各个部分温度场。

本发明提供的基于红外视觉匹配的温度检测方法，包括模板学习阶段和实际检测阶段；模板学习阶段：拍摄被测对象的红外视觉图像，将红外视觉图像与附加信息作为被测对象模板存储；实际检测阶段；根据被测对象模板中的附加信息，拍摄被测对象的红外视觉图像，判断该红外视觉图像与被测对象模板是否匹配，如果匹配，则在该红外视觉图像中提取被测对象当前的温度场。附加信息包括拍摄位置坐标、拍摄角度、被测对象编号等信息。红外视觉图像提取、匹配可采用边缘检测算法实现。

本发明可利用巡检机器人对被测对象进行图像采集，在模板学习阶段，采集被测对象红外视觉图像，并进行模板存储，在实际检测阶段，巡检机器人根据被测对象模板信息在实际现场拍摄被测对象的红外视觉图像，并将该红外视觉图像与被测对象模板进行比较，如果两者匹配，则在图像中提取温度场。