[發明專利]一種用于壓力容器氣密性試驗的漏氣區域檢測方法

有效

• 申請號: 201811605246.6
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109523549B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 高飛;林俊輝;尤黃宇;盧書芳;張元鳴;肖剛
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/62;G01M3/10
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種用于壓力容器氣密性試驗的漏氣區域檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：用工業攝像機對氣密性試驗檢測池進行拍攝，從攝像機中取得視頻幀圖像f_i，i＝1,2,...,n，灰度化f_i得到灰度圖像gf_i，用3*3的內核對灰度圖gf_i進行降噪后使用雙閾值二值化方法，設置高低兩個閾值t₁和t₂，然后根據公式(1)對gf_i二值化得到二值圖像bf_i；

式中，f(x,y)表示像素點灰度值，閾值t₁和t₂由灰度直方圖波谷值確定；

步驟2：對二值圖像bf_i使用Canny算子得到其邊緣圖像ef_i和邊緣集表示edges_i中的第j條邊緣，m_i表示edges_i中邊緣的數量，表示邊緣中的第k個像素點，表示對應的坐標,表示中的像素點總數；

步驟3：計算對應的閉合輪廓面積，記為若和滿足公式(2)，則將邊緣添加到壓力容器邊緣集bottleEdges中；當所有符合要求的邊緣都加入到壓力容器邊緣集bottleEdges時，將其記為bottleEdges＝{eb_v|v＝1,2,...,u}，eb_v表示對應的壓力容器邊緣輪廓，則u即為檢測池內壓力容器的數量；

步驟4：計算邊緣eb_v的最小外接矩形并記為r_v,v＝1,2,...,u，設最小外接矩形的左上角坐標為(x_lv,y_lv)，右下角坐標為(x_rv,y_rv)，然后由公式(3)計算由最小外接矩形r_v劃分得到的分區域參數；

式中，rw_v表示最小外接矩形r_v的寬度，rh_v表示最小外接矩形r_v的高度，droi_vs表示由最小外接矩形r_v劃分出的第s個分區域，其中dx_vs表示第s個分區域左上角點橫坐標，dy_vs表示第s個分區域左上角點縱坐標，dw_vs表示第s個分區域寬度，dh_vs表示第s個分區域長度，dn表示分區域數量，ic_v表示分區域寬度；

步驟5：對壓力容器充氣加壓，從攝像機中取得視頻第一幀f₀，根據最小外接矩形r_v從灰度圖gf₀中提取分區域圖像并初始化ViBe背景模型M_v(x)，式(4)為背景模型M_v(x)表達式；

M_v(x)＝{m_v1,m_v2,...,m_vk,...,m_vN},v＝1,2,...,u (4)

式中，m_vk表示第v個分區域圖像中像素點x的第k個背景模型樣本，N是樣本總數；

步驟6：從第二幀f₁開始，按公式(5)對f_i中像素點是否歸屬于背景進行判別，具體為：當像素點x被判別為背景時有1/φ的概率更新其背景模型，同時，也有1/φ的概率更新其鄰居點背景模型，更新背景模型M_v(x)時，采用隨機更新方式；設最小外接矩形r_v的總票數為vt_v，其分區域的總票數為vz_vs，當像素點x被判定為前景時，對其所屬的vt_v和vz_vs加1；

其中，vz_vs表示第v個鋼瓶的第s個分區域總票數，F(x)＝0時表示像素點x被判定為背景點，F(x)＝1時表示像素點x被判定為前景，S_R(m_v(x))表示以點x為中心R為半徑的區域，M_v(x)表示點x的背景樣本集，函數InterNum表示以S_R(m_v(x))為范圍，計算新像素值和其背景樣本集中每個樣本值的差值，得出差值小于R的像素點個數，θ為像素點數量閾值；

步驟7：遍歷視頻幀f_i后，若vt_v滿足則判定第v個壓力容器存在漏氣情況，ε表示平均票數閾值，最終，計算出max(vz_vs)，即得出第v個壓力容器具體漏氣區域。