[发明专利]基于视觉信息下的选煤厂煤尘爆炸预警方法

权利要求书

1.一种基于视觉信息下的选煤厂煤尘爆炸预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、煤粉尘图像数据采集及传输：多个摄像头分别对其所处区域内的煤粉尘图像进行实时采集，并将所采集到的煤粉尘图像进行模数转换后实时传输给煤尘爆炸预警计算机；

步骤二、煤粉尘图像预处理：所述煤尘爆炸预警计算机首先对其接收到的煤粉尘图像进行低通滤波处理，获得消除噪声后的煤粉尘图像；接着对煤粉尘图像进行二值化处理，获得煤粉尘目标图像；然后对煤粉尘图像进行图像分割处理，将煤粉尘图像从背景中分离出来；

步骤三、进行煤尘重叠颗粒分离，识别出煤尘颗粒，具体过程为：

步骤301、计算机采用SIFT算法对步骤二处理得到的煤粉尘图像进行特征点提取，提取出煤尘重叠颗粒图像边缘曲线的特征点；

步骤302、计算机采用调用重叠颗粒交点提取模块提取出步骤301中提取得到的煤尘重叠颗粒图像边缘曲线的特征点中的重叠颗粒交点；

步骤303、计算机采用果蝇算法进行煤尘重叠颗粒分离，识别出煤尘颗粒，具体过程为：

步骤3031、在每相邻两个重叠区域交点之间的特征点中随机抽取6个，对每相邻两个重叠区域交点之间的特征点进行椭圆拟合，得到椭圆的表达式f(x,y)＝ax²+bxy+cy²+dx+ey+h＝0中的6个参数a、b、c、d、e、h的一组值；

步骤3032、设置迭代次数，初始化果蝇群体的位置；

步骤3033、初始化的果蝇个体利用嗅觉搜寻食物的随机方向与飞行距离；

步骤3034、计算果蝇个体与原点之间的距离D和味道浓度S；

步骤3035、把S带入味道浓度判定函数；

步骤3036、求此果蝇群体中的味道浓度最高的果蝇；

步骤3037、记录最佳味道浓度值和对应最佳味道浓度值的果蝇位置；

步骤3038、根据味道浓度判定值计算果蝇群体的平均味道浓度判定值F_i，其中，S_i(r)为第r代中果蝇i的味道浓度判定值，N为迭代次数；

步骤3039、根据公式计算果蝇群体平均味道浓度判定值的方差σ²；

步骤30310、根据公式选取下一次迭代的步长，其中，h_r为种群第r代搜索步长；

步骤30311、判定是否达到了预设的最大迭代次数，当达到最大的迭代次数时，结束，将最后一次迭代确定出的果蝇群体位置对应的椭圆的6个参数确定为最终进行椭圆拟合的椭圆的表达式f(x,y)＝ax²+bxy+cy²+dx+ey+h＝0中的6个参数a、b、c、d、e、h；否则，返回执行步骤3033至步骤30310；

步骤30312、绘制椭圆并通过椭圆曲线将煤尘重叠颗粒分离，每个椭圆曲线内都围有一个识别出来的单个煤尘颗粒。

步骤四、计算机根据步骤三中识别出的煤尘颗粒，判断摄像头所处区域中的煤粉尘浓度，并在煤粉尘浓度超过预设的煤粉尘浓度报警值时，通过给选煤厂安全管控人员发送短信的方式将需要报警时的报警信息发送出去。