[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

说明书

本发明属于红外视觉图像目标检测领域，公开了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，首先将输入的视频进行按帧截取，而后选择合适帧差的图像作为引导滤波的输入；通过将选择的图像进行直方图重构获得基础层图像，通过将获得的边缘层图像与基础层融合以获得气体特征增强的图像；将增强后的图像按帧合成视频，最后基于可视化背景提取器获得扩散的气体部分图像与其他部分灰度图像以实现对气体部分的检出。实验结果证明，本发明能够准确的实现微小泄露气体的检测，在气体运输管道检修、化学原料安全存储以及气体排污检测等领域有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于红外视觉图像目标检测领域，尤其涉及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。

背景技术

随着石化工业的快速发展，大量气体作为原料和产品广泛参与到化工生产过程中。大多数的工业原料都是易燃易爆的有毒气体，气体原料的存放安全成为了企业和政府亟需解决的问题。

传统的接触式传感器检测技术由于必须接触或靠近气体，因此只能在小范围区域内搜寻，很难快速定位到气体泄漏位置且对技术人员的人身安全构成了威胁，而非接触式气体泄漏的检测和定位技术仍处于亟待的阶段。因此开发一个大范围、高效率、可视化且全天实时监控的气体检测技术成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供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，以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的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的具体技术方案如下：

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，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。进一步地，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。

进一步地，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。进一步地，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：