[发明专利]一种基于图像分析技术的烟气黑度智能检测方法

摘要

本发明公开了一种基于图像分析技术的烟气黑度智能检测方法，其包括下列步骤：采集视频实时图像，对排口进行自动定位，动态检测与背景建模，对天空背景进行分析，判断是否排烟，若否，发出未排烟信号，若是发出排烟信号并对烟气形态分析；判断是否满足黑度检测条件，若否，发出当前不适合进行黑度检测信号；若是，进行黑度与颜色分析，输出黑度等级与颜色。本发明综合视频图像分析技术与人工智能手段对烟气排口进行实时视频分析，自动定位烟气排口，检测排口是否排烟；对烟气视频的天空背景与烟气形态进行分析，判断是否满足进行黑度检测的条件，在满足条件的情况下搜索计算黑度的最佳区域进行黑度计算。

主权项

1.一种基于图像分析技术的烟气黑度智能检测方法，其特征在于：所述方法包括下列步骤：采集视频实时图像，对排口进行自动定位，动态检测与背景建模，对天空背景进行分析，判断是否排烟，若否，发出未排烟信号，若是发出排烟信号并对烟气形态分析；判断是否满足黑度检测条件，若否，发出当前不适合进行黑度检测信号；若是，进行黑度与颜色分析，输出黑度等级与颜色；所述对排口进行自动定位的方法包括如下步骤：(1)获取等距图像序列每隔一定时间获取一帧图像，并对图像进行灰度化，然后进行直方图均衡化，保存到图像序列中，设保存的图像序列为：{Pt}N，t＝1，2，...，N其中N表示序列的长度，即有图像的数量，t表示时间；Pt表示t时刻的图像；(2)提取图像序列的边缘对于序列中的图像Pt进行如下处理：①通过高通滤波器加强图像的边缘，得到图像Ht，通过低通滤波器模糊图像的边缘Lt，将高通滤波图像Ht与低通滤波图像Lt进行差分并对结果取绝对值，然后二值化处理得到边缘图像B′t；②对图像Pt进行拉普拉斯变换，并进行二值化，得到边缘图像B″t；③将B′t与B″t进行或运算得到图像的边缘Bt，即：B′t or B″t＝Bt对序列{Pt}N，t＝1，2，...，N中的所有图像进行边缘提取之后得到边缘图像序列{Bt}N，t＝1，2，...，N(3)利用hough标准变换计算烟囱的方向寻找烟囱位置方法如下：对序列{Bt}N中的图像Bt通过hough标准变换计算出图像中的疑似烟囱边界的所有直线，设定投票值为图像高度的四分之一，保留倾斜度在90±5°之间的直线并绘制在图像Vt中，直线的像素值为255，背景像素值为0；于是得到关于直线的图像序列{Vt}N，t＝1，2，...，N(4)获取烟囱两侧的直线对序列{Vt}N进行统计，设序列{Vt}N中(i，j)处像素为255的数量为n，设定阈值T，构造直线图像，进行如下计算：得到图像Tc，图像Tc中，距离最小的两直线即为烟囱的两侧的直线，记为图像Tk；(5)对图像序列{Bt}N，利用累计概率hough变换识别出序列中所有图像的直线段，如某位置处的直线在序列中超过一定比例，则视为有效的直线并保存在图像Tp中；图像Tk与图像Tp的公共位置即为烟囱两侧的竖线段，并将此保存到图像Tout中，排口位置两侧直线段用像素255标记，其余位置用的像素用0标记；(6)图像Tout的两直线顶端位置即为排口位置。