[发明专利]一种基于计算机视觉的气密性检测中气泡体积计算方法

说明书

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的气密性检测中气泡体积计算方法，包括利用气泡速率模型修正并获取气泡平均速率，利用稳态度量模型以及边缘检测获取最稳定气泡图、利用气泡体积模型修正并计算正常气泡体积；本发明利用计算机视觉技术对气密性试验中的气泡体积进行检测，大大提高了检测效率，同时通过获取最稳定气泡图，减少了噪声气泡等杂质的干扰，大大提高了体积计算精度；另外，相比于利用高速相机等高昂设备对气泡图像进行采集，本发明通过普通相机即可对气泡图像进行采集，其操作简单，适用范围更广，且降低了成本。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉的气密性检测中气泡体积计算方法。

背景技术

目前，国内外企业大多采用浸水气泡检测法检测工件气密性，即用水深和浸泡时间对应各级IP防水等级测试，并通过对气泡体积的分析估算来计算泄漏气孔的大小。

但是，现有的气泡体积检测大多没有考虑到周围环境有干扰的情况，导致结果误差大，可靠性低，比如：对于外形类似气泡的杂质不能很好的排除；另外，传统的气密性检测方法大多通过高速相机采集气泡，高速相机价格昂贵，操作复杂且不具备广泛的适用性。

发明内容

本发明提供一种基于计算机视觉的气密性检测中气泡体积计算方法，解决的技术问题是，现有的气泡体积检测精度不能得到保障，可靠性低，且检测设备相对复杂，成本高。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种基于计算机视觉的气密性检测中气泡体积计算方法，包括以下步骤：

S1.将利用不同曝光时长获得的气泡图像输入语义分割神经网络，根据得到的不同曝光时长的语义分割效果图以及气泡速率模型获取气泡平均速率；

S2.将初始曝光时长下采集到的气泡图像以设定帧数分段，对各段中所有所述气泡图像进行帧差叠加，得到各段的气泡轨迹线图；

S3.根据所述气泡轨迹线图得到气泡轨迹线宽度以及轨迹线倾斜值，并根据所述气泡轨迹线宽度以及标准气泡轨迹线宽度，计算得到轨迹线宽度比值；

S4.基于所述轨迹线宽度比值以及所述轨迹线倾斜值，利用稳态度量模型得到稳态度量系数，选取最大的所述稳态度量系数对应分段的时间长度作为稳定时间值，其包含的所述气泡图像作为稳定气泡图，同时记录对应分段内的体积变化值；

S5.利用边缘检测算法选取所有所述稳定气泡图中的最稳定气泡图，根据所述最稳定气泡图和所述气泡轨迹线图得到气泡运动长度；

S6.根据所述气泡运动长度以及所述气泡平均速率计算得到单个的气泡浮出时间；

S7.将所述稳定时间值、所述气泡浮出时间以及所述体积变化值输入气泡体积模型，得到单个的正常气泡体积。

其中，在所述步骤S1之前，需对所述气泡图像进行预处理；

所述语义分割神经网络采用编码器-解码器基础结构。

进一步地，所述步骤S1具体为：

S11.设置初始曝光时长，依次增加预设曝光步长调整曝光时长，将不同曝光时长下的气泡图像输入语义分割神经网络，得到不同曝光时长的语义分割效果图；

S12.根据所述语义分割效果图，得到相邻两帧中气泡底端在同一水平面的气泡顶端坐标，并利用最小外接矩形得到相邻两帧的气泡拖影长度和当前帧的气泡宽度，计算相邻两帧的气泡拖影长度差值；

S13.根据所述气泡拖影长度差值计算气泡移动速度；

S14.根据相邻两帧的所述气泡顶端坐标计算气泡距离高度；

S15.将所述气泡移动速度、所述气泡拖影长度差值、所述气泡距离高度以及所述气泡宽度输入预先建立的气泡速率模型，得到气泡平均速率。