[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

本發明提出了一種用于壓力容器氣密性試驗的漏氣區域檢測方法，能夠自動檢測出檢測池內的壓力容器位置以及數量，在氣密性試驗過程中，能夠根據漏氣氣泡判定壓力容器是否存在漏氣情況且能給出具體的漏氣區域位置。比起工人通過肉眼查看檢測壓力容器漏氣情況極大的提高了效率，同時避免壓力容器漏氣所帶來的安全隱患。

技術領域

本發明涉及圖像處理識別領域，具體是一種用于壓力容器氣密性試驗的漏氣區域檢測方法。

背景技術

近年來，隨著計算機視覺技術的不斷發展和應用，日常生活和工業生產逐漸步入自動化。壓力容器在工業中常用與存放壓縮的氣體或液體。對于這類需要充入高壓氣體或液體的壓力容器而言，如果在使用過程中發生泄漏，將會造成安全隱患，嚴重時還會造成火災、爆炸等嚴重后果。為了避免此類事故的發生，相關部門規定壓力容器出廠前必須進行氣密性檢測。

針對壓力容器的氣密性試驗，國內外專家學者展開了重點研究。其中與本發明較為接近的技術方案包括：BusciglioA等(Linear stability analysis ofgas-fluidizedbeds for the prediction of incipient bubbling conditions[J].ChemicalEngineering Journal,2010,157(2):489-500)在研究氣固兩相流體中氣泡行為時，利用圖像處理技術，對氣泡大小、速率進行了檢測。邵建斌等(基于分水嶺算法的氣泡圖像分割[J].西安理工大學學報,2011,27(02):185-189)。吳春龍等(基于光流法的氣密性檢測裝置研究[J].機電工程,2013,30(8):947-951)基于Hom-Schunck光流圖像處理算法，設計了一套氣密性檢測裝置，應用于氣液兩相流場中氣泡的識別與跟蹤，初步實現了對鋼瓶漏氣點氣泡的檢測，但其抗干擾能力較弱。甘建偉等(氣泡邊緣檢測的FPGA圖像處理系統的設計[J].中國農機化學報,2015,36(2):293-296)以FPGA為核心，結合System Generator軟件，采用Sobel邊緣檢測算法獲取氣泡邊緣特征，提出一種基于Sobel邊緣檢測算法的氣泡檢測方法，并通過matlab實驗驗證了可行性，但該方法不適用于直徑較小的氣泡檢測場景，且抗干擾能力較差。游于訓(基于機器視覺的板式換熱器氣密性檢測方法研究[D].中國計量學院,2015)針對板式換熱器的氣密性檢測問題，在背景差分算法的基礎上，利用Tasi標定法對相機進行標定，對氣泡二值圖像進行分析得到氣泡的質心坐標、像素面積和直徑等參數，再結合PTV粒子測速算法和Hough變換測量水中運動氣泡的速度和體積，但這種方法同樣不適用于體積較小的氣泡檢測，且無法判斷出漏氣的具體位置。梁秀滿等(基于Otsu圖像分割的顆粒與氣泡碰撞檢測方法[J].中國礦業,2017,26(06):127-130)利用數學形態學方法和最大類間差法，分割出氣泡疑似區域，再應該最小二乘法，將氣泡擬合成圓對氣泡位置進行檢測，該方法對氣泡檢測效果較好，但同樣不適用于對體積較小的氣泡檢測。

綜上所述，對比目前所提出的設備氣密性檢測方案，主要的問題在于：(1)方案用于體積較大的氣泡檢測效果較好，但體積較小的氣泡容易被忽視或被誤認為噪點剔除；(2)方案普遍是針對氣泡的體積或流速，而未提到對漏氣具體區域的檢測方案；(3)部分方案雖然對漏氣點的氣泡著較好的檢測效果，但算法復雜度較高，達不到工業氣密性檢測所需的實時檢測效果。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種用于壓力容器氣密性試驗的漏氣區域檢測方法，在氣密性試驗過程中對壓力容器進行檢測并進一步對漏氣區域進行判斷，通過雙閾值二值化方法確定水槽內壓力容器位置并進行區域預劃分，最后通過ViBe對預劃分區域進行投票確定壓力容器漏氣區域。

本發明技術方案如下：

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：