[发明专利]一种基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法

权利要求书

1.一种基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将采集的红外视频进行基于引导滤波器的红外图像气体增强处理；

步骤S2，对增强后的视频进行基于可视化背景提取器的气体目标的检出。

2.根据权利要求1所述的基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下具体步骤：

步骤S11，对采集的红外视频进行预处理操作；

步骤S12，获取滤波图像；

步骤S13，获取边缘图像；

步骤S14，获取基础图像；

步骤S15，获取气体增强图像。

3.根据权利要求2所述的基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S11包括如下具体步骤：

首先对采集的红外视频进行按帧截取，生成一系列的红外图像，并对生成的红外图像按固定的帧差选择原始图像和引导图像，作为引导滤波的输入。

4.根据权利要求2所述的基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S12包括如下具体步骤：

步骤S121，对原始图像和引导图像进行下采样：

设定输入的原始图像I_origin，引导图像I_guide，滤波核窗口K_(n×n)，梯度因子ε，采样系数s，帧数量f_nums，其中采样系数与算法运行时间成正比关系：

T_algorithm∝1/ε         (1)

选定原始图像，获取原始图像的宽度和高度，并根据采样系数的大小与原始图像的尺寸重设图像面积S_image：

S_image＝(w_origin*s,h_origin*s)              (2)

根据重设的图像面积对原始图像和引导图像分别进行下采样的操作，并使采样后的图像面积保持一致；

步骤S122，对下采样后的图像进行均值滤波：

根据采样系数s重新调整滤波核窗口的大小，并使用调整后的滤波核窗口分别对下采样后的原始图像和引导图像进行均值滤波；

步骤S123,对下采样后的图像进行方差与协方差的求解：

首先对下采样后的原始图像进行方差的计算，接着对下采样后的原始图像和引导图像进行协方差的求解；

步骤S124,计算滤波核窗口内的线性相关因子a_k、b_k，并对其进行均值滤波：

在滤波核窗口内，由于线性相关因子的存在，使得下采样后的滤波图像的像素p_ij和下采样后的引导图像的像素g_ij满足下式所表达的线性关系：

p_ij＝a_kg_ij+b_k             (3)

步骤S125,计算输出的滤波图像：

根据原始图像的原始宽度和高度对均值滤波后的线性相关性因子a、b进行上采样得到a_{mean_us}、b_{mean_us}，再根据上采样后的线性相关因子计算得到滤波后的图像I_gf，具体计算方法如下式所示：

I_gf＝a_{mean_us}*I_guide+b_{mean_us}               (4)

5.根据权利要求2所述的基于红外视觉图像目标检测的微小气体泄漏检测方法，其特征在于，所述步骤S13包括如下具体步骤：

将引导图像与步骤S12所获取的滤波图像做差运算，获取到不包含内部纹理信息的边缘图像。