[发明专利]一种基于图像识别和红外热成像技术的海上平台管线气体泄漏识别方法

说明书

本发明公开一种基于图像识别和红外热成像技术的海上平台管线气体泄漏识别方法，包括如下步骤：步骤一、对实际应用场景进行前端图像采集获得热像图；步骤二、对所述热像图进行背景建模；步骤三、在所述背景建模中获取前景图像，确定运动区域；步骤四、对所述前景图像进行噪声滤除得到图像源；步骤五、在所述图像源中获取疑似泄漏区域二值图像面积，若则判定发生气体泄漏；式中，S₁为疑似泄漏区域二值图像面积，S₂为疑似泄漏区域外接矩形的面积，T_exp为泄漏阈值。本发明提供了一种精度高、普适性强、处理过程短、适用于海上平台场景的红外热像图分析方法。

技术领域

本发明涉及管线监检技术领域，更具体的是，本发明涉及一种基于图像识别和红外热成像技术的海上平台管线气体泄漏识别方法。

背景技术

在海上平台生产过程中，许多管线处于高压状态，由于老化、腐蚀、振动等原因经常引起设备管线及阀门、法兰等泄漏。对于液体跑、冒、滴、漏等“有形”泄漏很容易引起巡检操作人员注意，但对于气体逸散等“无形”泄漏，则难以发现具体泄漏部位。

目前海上平台管线巡检多采用于人工巡检法。受限于作业成本、设备、空间等因素，人工巡检往往存在一定的周期间隔。且由于部分管线接头处在狭小空间或者较高位置，人员接近困难，容易出现巡检盲区，造成漏检从而留下安全隐患；同时目前人工巡检过程中多依赖于眼看、鼻嗅、耳闻，本身巡检精度有限，加之部分管线巡检作业中易受到设备运转噪声或者风力影响，易造成传统手段失效，从而导致巡检作业质量降低。

发明内容

本发明设计开发了一种基于图像识别和红外热成像技术的海上平台管线气体泄漏识别方法，克服了现有巡检方法的缺陷，利用气体在压强作用下泄漏扩散呈现出的锥形特性进行形态分析，然后利用几何特征完成管线气体泄漏识别，从而提供一种精度高、普适性强、处理过程短、适用于海上平台场景的红外热像图分析方法。

本发明提供的技术方案为：

一种基于图像识别和红外热成像技术的海上平台管线气体泄漏识别方法，包括如下步骤：

步骤一、对实际应用场景进行前端图像采集获得热像图；

步骤二、对所述热像图进行背景建模；

步骤三、在所述背景建模中获取前景图像，确定运动区域；

步骤四、对所述前景图像进行噪声滤除得到图像源；

步骤五、在所述图像源中获取疑似泄漏区域二值图像面积，若

则判定发生气体泄漏；

式中，S₁为疑似泄漏区域二值图像面积，S₂为疑似泄漏区域外接矩形的面积，T_exp为泄漏阈值。

优选的是，在所述步骤一中还包括对所述热像图进行色彩增强处理。

优选的是，所述色彩增强处理是通过密度分割法对所述热像图进行彩色处理。

优选的是，所述步骤二中采用均值背景建模法进行背景建模。

优选的是，所述步骤三中采用背景差分法获得前景图像。

优选的是，所述步骤四中采用形态学滤波中的开运算和连通域算法进行噪声滤除。

优选的是，所述泄漏阈值满足：