一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统及方法技术方案

一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统及方法，系统包括用于获得镶嵌在人防门门框上的密封胶条的视频图像的光路布局模块，用于接收光路布局模块获取的视频图像的数据采集模块，用于储存原始和实时视频图像信息的图像数据服务器，将原始和实时视频图像进行分析比对：定位到老化龟裂位置，并确定密封胶条老化龟裂状态异常情况的智能分析模块，用于对已确定人防门密封胶条老化龟裂状态异常情况进行显示的显示终端，电气主控箱，分别和光路布局模块、数据采集模块、图像数据服务器、智能分析模块、显示终端电连接。实现密封胶条老化龟裂状态自动监控，实时显示胶条老化龟裂状态，方便运维人员了解并及时维护，保证人防门战时的可靠性，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统及方法
本专利技术属于人防门
，尤其是涉及一种人防门密封胶条老化龟裂自动检测系统。
技术介绍
人防门就是人民防护工程出入口的门，战时用来保护避难人群，阻隔毒气、爆破杀伤用的门。人防门的胶条的作用是为了加强人防在关闭状态下的密闭状态，防止有害毒气进入密闭的生存空间，对躲避人员造成伤害。在和平时期人防门处于常开状态，由于常年暴露在外，胶条会出现老化龟裂现象。胶条的龟裂老化满足不了战备的需求，在真正的战争时期，起不到密闭作用。当前人防门的胶条老化主要是靠巡检员巡视发现胶条老化问题。对于大多数人防工程来说，巡检员巡检周期很长，巡检点位太多也很难面面俱到。发现问题的及时性和全面性达不到要求。如何设计一种能够及时且全面发现人防门密封胶条老化问题检测系统成为本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提供一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统，以便实时全面地发现人防门的胶条老化情况，及时维护，提高人防门战时的安全性及维护的便捷性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统，包括光路布局模块，包括有摄像机，用于获得镶嵌在人防门门框上的密封胶条的视频图像；数据采集模块，用于接收所述光路布局模块获取的视频图像；图像数据服务器，用于储存密封胶条的原始和实时视频图像信息；智能分析模块，将所述图像数据服务器中存储的密封胶条的原始和实时视频图像进行分析比对：定位到老化龟裂位置，并确定密封胶条老化龟裂状态异常情况；显示终端，用于对已确定人防门密封胶条老化龟裂状态异常情况进行显示；电气主控箱，分别和光路布局模块、数据采集模块、图像数据服务器、智能分析模块、显示终端电连接。还包括控制主机，所述控制主机和电气主控箱电连接，所述控制主机通过电气主控箱：开启关闭所述光路布局模块，或启动所述智能分析模块进行图像分析比对，或，获取所述图像数据服务器中已储存的人防门密封胶条视频图像信息、或，获取所述智能分析模块确认的人防门密封胶条的状态异常情况。还包括远程控制中心，所述远程控制中心设置自动运维模块，所述控制主机和远程控制中心连接，所述远程控制中心通过控制主机获取、存储人防门密封胶条老化龟裂的状态异常情况，并将自动运维模块发送给控制主机。一种人防门密封胶条老化龟裂状态的检测方法，包括如下步骤：S1：光路布局模块的摄像机获取人防门门框上的密封胶条的图像；S2：数据采集模块接收所述光路布局模块获取的视频图像,并传递给智能分析模块；S3：智能分析模块调取图像数据服务器存储的密封胶条原始和实时视频图像；S4：智能分析模块，将人密封胶条的原始和实时视频图像，进行图像分析比对，定位到密封胶条的老化龟裂位置并确定人防门的密封胶条的老化龟裂状态异常情况；S5：电气主控箱将密封胶条的老化龟裂的异常状态在所述显示终端上显示出来。步骤S4中原始和实时视频图像进行分析比对通过如下步骤得到：S41：建立胶条老化龟裂图像样本库：收集胶条老化龟裂图像块制作成正样本库，收集没有老化龟裂的胶条图像块制作成负样本库；S42:建立样本标签：将老化龟裂的图像的标签设为1，将没有老化龟裂的图像标签设为0；S43：将S41建立的胶条老化龟裂图像样本库和S42建立的样本标签，进行对应，形成样本标签集合；S44：样本图像特征提取：样本图像特征包括颜色特征和形态特征；颜色特征利用OpenCV函数cvtColor带参数CV_BGR2HSV将图像从rgb空间转换到HSV图像空间，利用OpenCV函数calcHist计算颜色直方图；形态特征采用Sobel算子计算图像的梯度信息；将图像的颜色直方图和图像的梯度信息形成一个一维矢量作为样本图像的特征；S45：分类训练：采用OpenCV中的机器学习模块中SVM算法对S44得到的样本图像特征进行训练，训练完成后将得到训练文件，将该文件保存为xml文件格式；S46：输入密封胶条实时图像和原始图像；S47：图像配准：将实时图像配准到原始图像；S48：图像比对与差异输出：将当前实时图像和原始图像采用SSIM算法，比较两幅图像的结构相似性，将实时图像中与原始图像差异度大的图像块，作为疑似胶条老化龟裂图像块输出；S49:老化龟裂状态识别输出：对疑似老化龟裂图像块采用步骤S44的方法提取疑似老化龟裂图像块的图像特征,利用步骤S45形成的训练文件和KNN算法识别疑似老化龟裂图像块是否为老化龟裂图像；在识别过程，采用OpenCV中函数findNearest查找最近邻的20个以上的样本图像进行比较，当超过10个以上的图像都属于老化龟裂图像，可认为该图像块为老化龟裂图像。所述步骤S47中图像配准的步骤如下：S471：采用surf算法求解输入实时图像和原始图像的surf特征描述点；S472：对特征描述点利用opencv中特征匹配点算法FlannBasedMatcher求解匹配点；S473：在匹配点中统计出匹配最小距离min_dis，以min_dis为基准，凡是匹配距离小于5倍min_dis的匹配点筛选出来作为最佳匹配点集合；S474：对实时图像和原始图像之间的最佳匹配点集合，利用opencv函数findHomography求解当前实时图像到原始图像之间的仿射变换矩阵H，利用opencv函数warpPerspective对仿射变换矩阵H进行计算将当前图像配准到原始图像。还包括老化龟裂状态分级预警步骤：S491：将KNN算法中用findNearest找出的20个最近邻样本图像中预警值进行统计，对每一级报警的样本数进行统计，最多样本数报警级别作为老化龟裂状态预警级别；当多个报警级别的样本数相同时，采用最高的预警级别进行预警。还包括老化龟裂状态报警步骤：S492：假设老化龟裂状态识别出的第i个老化龟裂图像块沿门框方向的中心线像素长度为Li，预警系数为Xi，i＝1，2，…n，n为检测到的老化龟裂图像块个数，门框胶条中心线像素周长为L，Lb为检测到的各个老化龟裂图像块采用沿门框方向的直线连接后得到的中心线像素总长度；在下列情况下产生老化龟裂报警：(1)、(L1*X1+L2*X2+…….+Ln*Xn)÷10÷L≥0.1(2)、Lb÷L≥0.5。还包括智能运维步骤：S6：将基于运维专家知识经验总结的运维方案录入到远程数据中心的数据库；S7：基于步骤S5的人防门的锈蚀状态异常状态检测的结果，调用S6存储的对应的运维方案模块。所述自动运维方案模块中包括：异常状态人防门地点信息、备用产品查询、维修队伍的通知及去异常地点的最佳路线及维护措施。相对于现有技术，本专利技术所述的一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统具有以下优势：由于采用上述技术方案：(1)本专利技术的系统，集成收集了电气主控箱和光路布局模块、数据采集模块、图像数据服务器、智能分析模块、显示终端等，通过电气主控箱控制摄像机、图像采集分析、智能分析模块等，将人防门的密封胶条老化龟裂状态实时监控、采集和分析处理，给予显示，自动实现了人防门的密封胶条老化龟裂状态监控，实时显示密封胶条老化龟裂状态，方便运维人员了解人防门状态及时对其进行维护，保证人防门战时的可靠性，提高了工作效率。(2)同时，设置远程数据中心，将海量的门扇图片信息实时保存，达到数据备份作用，且通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统，其特征在于：包括光路布局模块，包括有摄像机，用于获得镶嵌在人防门门框上的密封胶条的视频图像；数据采集模块，用于接收所述光路布局模块获取的视频图像；图像数据服务器，用于储存密封胶条的原始和实时视频图像信息；智能分析模块，将所述图像数据服务器中存储的密封胶条的原始和实时视频图像进行分析比对：定位到老化龟裂位置，并确定密封胶条老化龟裂状态异常情况；显示终端，用于对已确定人防门密封胶条老化龟裂状态异常情况进行显示；电气主控箱，分别和光路布局模块、数据采集模块、图像数据服务器、智能分析模块、显示终端电连接。

【技术特征摘要】
1.一种人防门密封胶条老化龟裂检测系统，其特征在于：包括光路布局模块，包括有摄像机，用于获得镶嵌在人防门门框上的密封胶条的视频图像；数据采集模块，用于接收所述光路布局模块获取的视频图像；图像数据服务器，用于储存密封胶条的原始和实时视频图像信息；智能分析模块，将所述图像数据服务器中存储的密封胶条的原始和实时视频图像进行分析比对：定位到老化龟裂位置，并确定密封胶条老化龟裂状态异常情况；显示终端，用于对已确定人防门密封胶条老化龟裂状态异常情况进行显示；电气主控箱，分别和光路布局模块、数据采集模块、图像数据服务器、智能分析模块、显示终端电连接。2.根据权利要求1所述的人防门密封胶条老化龟裂检测系统，其特征在于：还包括控制主机，所述控制主机和电气主控箱电连接，所述控制主机通过电气主控箱：开启关闭所述光路布局模块，或启动所述智能分析模块进行图像分析比对，或，获取所述图像数据服务器中已储存的人防门密封胶条视频图像信息、或，获取所述智能分析模块确认的人防门密封胶条的状态异常情况。3.根据权利要求2所述的人防门密封胶条老化龟裂检测系统，其特征在于：还包括远程控制中心，所述远程控制中心设置自动运维模块，所述控制主机和远程控制中心连接，所述远程控制中心通过控制主机获取、存储人防门密封胶条老化龟裂的状态异常情况，并将自动运维模块发送给控制主机。4.一种人防门密封胶条老化龟裂状态的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：光路布局模块的摄像机获取人防门门框上的密封胶条的图像；S2：数据采集模块接收所述光路布局模块获取的视频图像,并传递给智能分析模块；S3：智能分析模块调取图像数据服务器存储的密封胶条原始和实时视频图像；S4：智能分析模块，将人密封胶条的原始和实时视频图像，进行图像分析比对，定位到密封胶条的老化龟裂位置并确定人防门的密封胶条的老化龟裂状态异常情况；S5：电气主控箱将密封胶条的老化龟裂的异常状态在所述显示终端上显示出来。5.根据权利要求4所述的密封胶条老化龟裂状态的检测方法，其特征在于：步骤S4中原始和实时视频图像进行分析比对通过如下步骤得到：S41：建立胶条老化龟裂图像样本库：收集胶条老化龟裂图像块制作成正样本库，收集没有老化龟裂的胶条图像块制作成负样本库；S42:建立样本标签：将老化龟裂的图像的标签设为1，将没有老化龟裂的图像标签设为0；S43：将S41建立的胶条老化龟裂图像样本库和S42建立的样本标签，进行对应，形成样本标签集合；S44：样本图像特征提取：样本图像特征包括颜色特征和形态特征；颜色特征利用OpenCV函数cvtColor带参数CV_BGR2HSV将图像从rgb空间转换到HSV图像空间，利用OpenCV函数calcHist计算颜色直方图；形态特征采用Sobel算子计算图像的梯度信息；将图像的颜色直方图和图像的梯度信息形成一个一维矢量作为样本图像的特征；S45：分类训练：采用OpenCV中的机器学习模块中SVM算法对S44得到的样本图像特征进行训练，训练完成后将得到训练文件，将该文件保存为xml文件格式；S46...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦启平，王邦平，修应奎，龚柱，
申请(专利权)人：天仁民防建筑工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11