[发明专利]一种用于压力容器气密性试验的漏气区域检测方法

说明书

本发明提出了一种用于压力容器气密性试验的漏气区域检测方法，能够自动检测出检测池内的压力容器位置以及数量，在气密性试验过程中，能够根据漏气气泡判定压力容器是否存在漏气情况且能给出具体的漏气区域位置。比起工人通过肉眼查看检测压力容器漏气情况极大的提高了效率，同时避免压力容器漏气所带来的安全隐患。

技术领域

本发明涉及图像处理识别领域，具体是一种用于压力容器气密性试验的漏气区域检测方法。

背景技术

近年来，随着计算机视觉技术的不断发展和应用，日常生活和工业生产逐渐步入自动化。压力容器在工业中常用与存放压缩的气体或液体。对于这类需要充入高压气体或液体的压力容器而言，如果在使用过程中发生泄漏，将会造成安全隐患，严重时还会造成火灾、爆炸等严重后果。为了避免此类事故的发生，相关部门规定压力容器出厂前必须进行气密性检测。

针对压力容器的气密性试验，国内外专家学者展开了重点研究。其中与本发明较为接近的技术方案包括：BusciglioA等(Linear stability analysis ofgas-fluidizedbeds for the prediction of incipient bubbling conditions[J].ChemicalEngineering Journal,2010,157(2):489-500)在研究气固两相流体中气泡行为时，利用图像处理技术，对气泡大小、速率进行了检测。邵建斌等(基于分水岭算法的气泡图像分割[J].西安理工大学学报,2011,27(02):185-189)。吴春龙等(基于光流法的气密性检测装置研究[J].机电工程,2013,30(8):947-951)基于Hom-Schunck光流图像处理算法，设计了一套气密性检测装置，应用于气液两相流场中气泡的识别与跟踪，初步实现了对钢瓶漏气点气泡的检测，但其抗干扰能力较弱。甘建伟等(气泡边缘检测的FPGA图像处理系统的设计[J].中国农机化学报,2015,36(2):293-296)以FPGA为核心，结合System Generator软件，采用Sobel边缘检测算法获取气泡边缘特征，提出一种基于Sobel边缘检测算法的气泡检测方法，并通过matlab实验验证了可行性，但该方法不适用于直径较小的气泡检测场景，且抗干扰能力较差。游于训(基于机器视觉的板式换热器气密性检测方法研究[D].中国计量学院,2015)针对板式换热器的气密性检测问题，在背景差分算法的基础上，利用Tasi标定法对相机进行标定，对气泡二值图像进行分析得到气泡的质心坐标、像素面积和直径等参数，再结合PTV粒子测速算法和Hough变换测量水中运动气泡的速度和体积，但这种方法同样不适用于体积较小的气泡检测，且无法判断出漏气的具体位置。梁秀满等(基于Otsu图像分割的颗粒与气泡碰撞检测方法[J].中国矿业,2017,26(06):127-130)利用数学形态学方法和最大类间差法，分割出气泡疑似区域，再应该最小二乘法，将气泡拟合成圆对气泡位置进行检测，该方法对气泡检测效果较好，但同样不适用于对体积较小的气泡检测。

综上所述，对比目前所提出的设备气密性检测方案，主要的问题在于：(1)方案用于体积较大的气泡检测效果较好，但体积较小的气泡容易被忽视或被误认为噪点剔除；(2)方案普遍是针对气泡的体积或流速，而未提到对漏气具体区域的检测方案；(3)部分方案虽然对漏气点的气泡着较好的检测效果，但算法复杂度较高，达不到工业气密性检测所需的实时检测效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于压力容器气密性试验的漏气区域检测方法，在气密性试验过程中对压力容器进行检测并进一步对漏气区域进行判断，通过双阈值二值化方法确定水槽内压力容器位置并进行区域预划分，最后通过ViBe对预划分区域进行投票确定压力容器漏气区域。

本发明技术方案如下：

一种用于压力容器气密性试验的漏气区域检测方法，其特征在于，包括如下步骤：